WO2011129567A4 - 기체보관용기, 수소충전방법 및 수소충전장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gas storage container, a hydrogen sealing method, and a hydrogen filling apparatus. More particularly, the present invention relates to a technique for directly supplying hydrogen into a container filled with hydrogen, candy generating hydrogen, or the like.
- Capsules are widely used for the storage and packaging of health foods or medicines taken orally, and they can be called hard capsules and soft capsules depending on the capsule material, and are used for storing powder or liquid. Capsule containers are often not strictly confidential, depending on what is stored.
- Hard candy may be used as a packaging container for oral health food, medicines or preference foods.
- a saccharide system in which hydrogen is added is used as a composition (syrup) of a carbohydrate as a method for assisting micro-crystallization (crystallization of crystalline polyols) It is introduced in publication No. 0163252.
- the soft capsule preparation is prepared by mixing a main ingredient and an excipient or by solubilizing with a surfactant to prepare a chargeable content liquid.
- the thickness of the film is generally adjusted to 0.60 to 0.80 mm when the contents are filled, And a drug delivery system that is put into the oral cavity and absorbed from the stomach or intestines is generally used.
- the soft capsules are mainly made of gelatin. After the melted gelatin is put in a spreader box, the melted gelatin is spread on the rotary drum roller to a desired thickness in a spreader box in the form of a sheet, To form capsules.
- the patent publication No. 10-0647034 published on Nov. 23, 2006 discloses " soft capsules and a manufacturing method thereof ", and discloses a device for manufacturing a soft capsule recently disclosed, 20-0445951 There is design.
- the device of this invention comprises a sheet forming unit having a spreader box and a cooling drum, a capsule forming unit having a die roller and a stock solution discharge nozzle, and a capsule recovering unit for recovering the molded capsule, wherein the gelatin soft capsule
- the melted gelatin is put into a spreader box, and melted gelatin is spread on the rotary drum roller in a desired thickness.
- the melted gelatin is spread in the form of a sheet.
- the gelatin sheet is cut and bonded while passing through a pair of die rollers, To prepare a capsule.
- These conventional soft capsules have mainly been used as containers for packaging solid or liquid contents and have also been used to facilitate oral ingestion by packaging such solid powders or liquids (e.g., omega-3).
- a hydrogen-rich water supply cold water purifier for generating hydrogen by attaching a bubble generator and a ceramic rod to a conventional water purifier is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0552003.
- Hydrogen reduction and bubble generator using electrolysis can not be used in a place where no water purifier is installed and power supply is required. Therefore, there is a difficulty in being restricted in terms of range of use and availability, and calcium in the ceramic rod is generated by reaction with water Hydrogen-rich water generators that produce hydrogen-rich water by reacting magnesium particles to beverage water are limited in their ability to dissolve metal hydroxides, which require periodic application of Zirconium (hydrogen stick) with magnesium particles in specially prepared PET bottles There is a difficulty in sanitary management of PET bottles and Zaruche, and there are difficulties in the place and time constrained to drink hydrogen-rich water.
- the present invention is directed to a method for packaging a gas, a gas storage container, and a technique for transporting the gas into the human body or generating gas in the human body.
- the present invention seeks to provide a gas storage container, a method of manufacturing the same, and a method of packaging the contents in a capsule.
- the present invention provides a container for gas storage, which is a container for gas storage, in which a container of capsules is melted by water to gradually degrade the airtightness so that the gas in the container gradually leaks out.
- the present invention relates to a capsule for storing a hydrogen gas, a method for producing the capsule, and a method for packing hydrogen into a capsule in order to release hydrogen gas from the container after the hydrogen gas is packed in a sealed container and orally administered after a certain period of time Method.
- the present invention seeks to provide a method for producing a hydrogen hard candy in the form of a capsule as a container for storing hydrogen.
- the present invention relates to a method of manufacturing a gas storage container capable of reducing the amount of heat consumed as compared with a consumed hydrogen gas by using a material having a smaller calorific value as a material of the capsule and using a soft coating material to increase storage capacity per container, To provide a method of filling and sealing hydrogen in a gas storage container.
- the present invention aims to provide a means and a method for directly packing hydrogen and transporting it to the intestines by using the hydrogen generating material and the material of the hydrogen generating material which cause the hydrogen gas to be generated directly in the body using the characteristics of the small saccharides or polysaccharides.
- the present invention relates to a method for selecting a substance extracted from a small amount of sugars, polysaccharides and edible spices present in edible crops and adding them appropriately to a candy material in order to produce beneficial hydrogen gas by fermentation by germs in a large intestine by human ingestion, I would like to offer a candy material.
- the present invention relates to a candy container material for storing hydrogen gas, which is prepared by appropriately adding substances selected from small sugars, polysaccharides and edible spices, which have been taken by humans and fermented by bacteria in the large intestine to generate hydrogen gas,
- the present invention provides a container-type hydrogen storage container and a method of manufacturing the same, in which the hydrogen gas stored in the container and the hydrogen gas generated in the candy container material are combined to produce more hydrogen generating effect.
- the present invention is made of polyethylene water jackets containing water or refractory antifreeze for packaging or safely transporting or storing hydrogen storage containers or hydrogen-producing candy containers, and when melted at temperatures above 120 degrees Celsius, they are melted to release water or refractory antifreeze To provide a packaging material.
- the present invention is a small container made of a material that does not pass through a storing gas but dissolves in contact with water and has a sealed void space therein for storing the gas. Gradually destroyed, causing the gas inside to leak out.
- the gas storage container is capable of withstanding atmospheric pressure changes in consideration of the pressure applied to the inside and outside of the cylinder and has an outer diameter of 5 to 10 mm, preferably 8 mm, an outer cylinder length of 8 to 20 mm, preferably 14 mm,
- the total length of the containers 2 including the end plates 10 at both ends is 10 to 25 mm, preferably 22 mm.
- the container of the present invention can be produced by mixing a mixture of carbohydrate syrup such as starch, maltitol, mannitol, sorbitol, isomalt, xylitol and the like, sugar such as soft candy, amorphous hard candy, ) mixture, one or will the composition in the above mixture, if necessary, gelatin, glycerin, iron (ferrous fumarate), vitamin C, vitamin E, polyphenols (polyphenol), carotene (carotene), a calcium, a selected, etc., etc. of Add the above additives.
- the gas to be stored in the container is hydrogen gas, and its purity is 99.999% or more, preferably 99.99999% or more.
- the present invention relates to a method of filling hydrogen into an ultra-small container and sealing the container by using a container material that dissolves heat, a hydrogen-filled nozzle having a volume as large as a space to be filled with hydrogen, A thermocompression band is attached to a portion excluding a length corresponding to a predetermined hydrogen filling space, air in a space inside the temporary container is drawn out through a hydrogen filling nozzle, Sealing the temporary container inlet by tightening the band and applying heat to the thermocompression band and retracting the hydrogen fill nozzle to the end of the thermocompression band, And a step of finishing the processed portion.
- At least one of the saccharides such as sugar, maltose, and sweet potato, a mixture of carbohydrate syrup mixture of starch, maltitol, mannitol, sorbitol, isomalt, xylitol, etc. and polyols is selected as the container material
- one or more additives selected from gelatin, glycerin, ferrous fumarate, vitamin C, vitamin E, polyphenol, carotene, calcium, calcium hydride and the like are optionally added to make a mass, It is good to put it in a mold.
- the chamber material in a well the confidentiality of at least air, low in calories and well thermal deformation at the time to be squeezed by applying heat, and a glass transition temperature of the mixture or selection of 38 o C or higher sugar with a water content of at least 3% ,
- the purity of the hydrogen gas filled in the container is preferably 99.999% or more.
- the apparatus of the present invention comprises n hydrogen filling nozzles and auxiliary devices to be inserted into a temporary container formed in a mold and includes a hydrogen filling nozzle portion for pumping the inside of the temporary container during the hydrogen filling period into vacuum, A hydrogen purging type pipe connected to the hydrogen filling nozzle portion and connected to the hydrogen gas filled passage and the hydrogen gas passage, a vacuum pumping portion connected to the hydrogen filled mesh type pipe for pumping the inside of the temporary container into a vacuum state, A hydrogen gas supply unit connected to the pipe, for supplying hydrogen gas, controlling the flow rate and pressure, and a nitrogen gas supply unit connected to the hydrogen-filled silencer pipe for purge and safety of the hydrogen gas filling system.
- the present invention also relates to a gas storage container having an inner space larger than the volume of the gas storage container outside the gas storage container and further containing a hard capsule for receiving and sealing the gas storage container therein,
- the stored hydrogen gas is firstly kept at an airtightness of the hydrogen gas by the atmospheric pressure of the outside, the airtightness of the hydrogen gas is compensated for by the hard capsule by the hard capsule, and the pressure change is buffered by the space between the gas storage container and the hard capsule .
- the hydrogen gas is stored in a microcontainer so that it can be put into the oral cavity, thereby providing a hydrogen capsule which can be inserted deeply into the digestive life of living organisms.
- the flexible film storage container is gas sealed in a container made of a soft film which is soluble in water but not soluble in organic solvent.
- the gas is hydrogen
- the container is formed in consideration of a pressure change of atmospheric pressure, and the thickness of the cooled and dried coating is 0.7 to 1.0 mm, the thickness of the joint is 0.6 to 0.95 mm, and the thickness of the restored nozzle insertion port is 0.7 to 1.0 mm .
- the material forming the soft coating may be selected from the group consisting of sorbitol, sorbitan, or sorbitol series, polyglycitol syrup, sucrose, mannitol, xylitol, maltose, reduced maltose syrup , Maltitol, and polyethylene glycol, and one or more selected from the group consisting of purified water, black iron oxide, and red iron oxide is used as a base of the coating film.
- the gas storage container contains hydrogen gas in an amount of 70 to 97% by volume, and the content of hydrogen gas is in the range of 70 to 97% by volume, and is selected from soybean oil, safflower oil, refined fish oil, refined oil, sesame oil, Make the selected one or more components 3 to 30% by volume.
- the method of the present invention is a method of filling and sealing hydrogen gas in a gas storage container made of a soft film, comprising the steps of: preparing a temporary container of a soft coating film in which a lubricant is enclosed and sealed; And injecting hydrogen gas; withdrawing the hydrogen filling nozzle out of the container; and sealing the nozzle insertion port opened in the temporary container by the hydrogen filling nozzle with the grouting material.
- the hydrogen-containing nozzle has a sharp tip like a needle, and leaves 3 ⁇ 30% of the oil when the oil in the temporary container is drawn out.
- the present invention is a hydrogen-producing candy produced by mixing a substance that produces hydrogen gas in the large intestine by a colon bacteria flora with candy at a ratio of 30% to 70% to candy.
- the candy of the present invention is at least one selected from lactose, lactoose, raffinose, stachyose, bavascoose, curcumin, capsaicin, inulin, gingerol, alicin, .
- the present invention relates to a candy container comprising a material for producing hydrogen gas in the large intestine by a group of intestinal bacteria and candy, the candy container being made by mixing the substance to 30% or more with respect to candy, It is a hydrogen-producing candy container.
- the present invention relates to a process for producing hydrogen-producing candy, which comprises boiling a mixture of at least one of polyols such as millitol, mannitol, sorbitol, isomalt and xylitol at 150 to 200 ° C under atmospheric pressure to evaporate most of the water
- polyols such as millitol, mannitol, sorbitol, isomalt and xylitol
- the present invention also provides a method for producing a hydrogen-producing candy container, comprising the steps of boiling a mixture to evaporate most of the water to form massecuites in which the water of candy is removed; Adding at least one selected from lactose, lactolose, raffinose, stachyose, bavascoose, curcumin, capsaicin, inulin, gingerol, alicin, asparagine, glutenin and the like to the meat sacget; Molding the candy container by molding or injection molding the saclet, and filling and sealing the formed candy container with hydrogen gas.
- the present invention consists of a thin cushioned polyethylene water jacket containing water or a refractory antifreeze for packaging and safely transporting or storing a hydrogen-producing candy can container, which melts to release water or refractory antifreeze when it is above 120 degrees Celsius will be.
- the gas can be filled, stored and transported in an ultra-small container having a sealed hollow space inside and hermetically broken by water contact.
- the hydrogen storage container of the present invention When the hydrogen storage container of the present invention is orally administered together with general drinking water or dissolved in drinking water, it is possible to supply hydrogen gas to the inside of the living body.
- the present invention is free from the constraints of time and place where active hydrogen can be ingested.
- the use of the hydrogen storage container manufacturing method and apparatus of the present invention enables gas other than hydrogen to be packaged in a very small size.
- the hydrogen storage container is manufactured by the apparatus and the method of the present invention, it is possible to easily control the intake amount of hydrogen gas, appropriately adjust the supply of active hydrogen to the generated active oxygen amount, can do.
- the container for storing a soft film of the present invention When the container for storing a soft film of the present invention is used as a hydrogen storage container, hydrogen gas storage capacity per container is remarkably improved, stretchability corresponding to an external temperature is improved, and caloric intake is reduced.
- the present invention can expand the amount of hydrogen which is harmless to the human body to be supplied to the body without using the conventional method of consuming the fired metal or the gold water-soluble material to generate metal hydroxide in the body.
- the present invention is superior in terms of human safety to ingesting calcium hydrogen carbonate calcined calcium carbonate.
- the present invention can solve time and space constraints and concentration deterioration that can not be solved by electrolytic reduced water, poured hydrogen water, and hydrogen-rich water produced by sticks.
- the present invention can increase the efficiency of consuming human hydrogen by making the hydrogen supply capacity larger than that of a micro container using candy having a function of storing hydrogen or a micro container using a soft film.
- the capsule can be used in capsule unit when administered to the inside of a human body.
- the packing material of the hydrogen-producing candy container of the present invention has an effect of preventing the hydrogen storage containers from being exposed to fire or from being accidentally exploded even when the stored hydrogen is leaked.
- FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of a hydrogen storage container accommodated in a gas storage container / hard capsule according to an embodiment of the present invention.
- Figures 2a), b), c), d), and e) illustrate a process for forming a gas container and filling the hydrogen gas according to an embodiment of the present invention.
- FIGS 3a), b) are schematic diagrams of a hydrogen gas filling system of the present invention.
- FIG. 4 is a cross-sectional view and a front view of the soft capsule (soft coated film storage container) of the present invention.
- 5 and 6 are process explanatory diagrams for explaining the hydrogen injection and sealing method of the present invention.
- FIG. 7 is a structural view of a solid-state adhesive rod and a grouting nozzle for sealing after gas injection in a storage container of the present invention.
- FIG. 8 is a plan view and a side view showing a water jacket constituting the hydrogen generating candy storage container of the present invention.
- FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention.
- the hydrogen filling the hydrogen storage container for allowing hydrogen to be absorbed by the human body has a purity of 99.999% or more in quality capable of being absorbed or metabolized in the human body and the impurity of the hydrogen gas is lower than the concentration shown in Table 1 below .
- the contained dust be no more than one per cubic foot (ft 3 ) of particles less than 0.1 micrometer (um).
- Hydrogen gas is a combustible material that has a flash point of 550 ° C and is a colorless, odorless, tasteless, nontoxic, suffocating gas that explodes within the limits of 4% to 74% of the volume limit in air and a volume ratio of 18% to 59% Hydrogen atoms are the smallest and lightest in diameter among the elements and can easily be separated from water molecules and rapidly diffuse in the air to disappear into the air and pass through the human skin cells .
- Hydrocracking enzymes in soil microorganisms have been shown to play an important role in anaerobic metabolism as an enzyme that catalyzes the reversible oxidation of hydrogen molecules, And decomposes hydrogen molecules into hydrogen ions and electrons.
- a mechanism for using iron as a catalyst has recently been discovered.
- Enzymes involved in this electron transport are known to be essential for anaerobic metabolism to maintain a low oxidation-reduction potential (ORP).
- the hydrogen gas in the hydrogen storage container such as drinking water or dissolved in drinking water, is a hydrogen molecule that is decomposed by the hydrogenase (hydrogenase) present in the microorganisms present in the body during metabolism in the body, It is known to be separated into.
- the separated hydrogen ions act as active hydrogen, which is a hydrogen atom, and serves to erase active oxygen.
- the hydrogen storage container of the present invention set the ratio of active hydrogen to active hydrogen much higher than that of hydrogen rich part. Thereby supplying hydrogen gas.
- a container of candy in the form of a capsule is the first choice for this purpose.
- the airtightness of the candy is excellent in the airtightness of the conventional soft candy, the amorphous hard candy and the unsweetened hard candy, and the airtightness to the hydrogen gas is good and the calorie is 10Kcal Or less, the tensile strength is high, the thermal deformation is good during the process of producing the container for storing hydrogen, the glass transition temperature is in the range of 3% or more to 38 ° C or more, It is desirable to make similar mixtures.
- Examples of conventional candy materials that can be applied to the mixture include sugars such as sugars, maltose and sweet potato and mixtures of carbohydrate syrup mixtures such as starch, maltitol, mannitol, sorbitol, isomalt and xylitol and polyols, Gelatin, glycerin or the like, which is used as a raw material of the capsule, may be used as an additive.
- sugars such as sugars, maltose and sweet potato
- mixtures of carbohydrate syrup mixtures such as starch, maltitol, mannitol, sorbitol, isomalt and xylitol and polyols, Gelatin, glycerin or the like, which is used as a raw material of the capsule, may be used as an additive.
- a cylindrical thin space is opened with one side opened inside the candy
- the space is first evacuated, then the hydrogen gas below the atmospheric pressure is filled, and the open space is sealed and sealed to become the hydrogen storage container of the hydrogen gas.
- the composition and structure of candy are similar to glass, the outside air can not penetrate into the inside, but some of the hydrogen molecules inside can leak out of the candy, but the principle is that leakage does not occur under the internal pressure below atmospheric pressure.
- the gas storage container In order to store the hydrogen gas safely, the gas storage container is accommodated in a regular hard capsule having high airtightness so that the airtightness is improved secondarily, and the upper and lower portions are put in a pocket type packaging structure made of an aluminum layer, In addition, the hydrogen storage container is manufactured.
- Hard candy is also commonly referred to as hard sweets or hard boiled candies. These are basically amorphous and hard sugars which are obtained by strongly dehydrating carbohydrate syrups. Essentially amorphous hard candies containing so-called sugar-free or polyols can also be obtained using hydrogenated carbohydrate syrups or slightly digested carbohydrate syrups. Sugar-free hard candy is becoming increasingly popular because it inhibits the formation of tooth corrosion while exhibiting similar sensory properties, and less calories than conventional sugar hard candy. Generally, sugar-free hard candies are prepared by boiling a mixture of water-soluble polyols.
- the mixtures of these polyols are boiled under atmospheric pressure to 150 < 0 > C to 200 < 0 > C to evaporate most of the water.
- a boiling process is usually carried out in a vacuum, where the normal moisture content is lowered to 2.5% or less, or to a lower value of 1.5% or less.
- various substances such as antioxidants, pigments, strong sweeteners, acids, plant extracts, vitamins and active inhibitors, it is cooled again and placed in a mold, To make a shape. This technique for hard candy is well described in Korean Patent Registration No. 0163252.
- the gas storage container of the present invention is a gas cell made of candy in the form of a capsule to store hydrogen gas.
- the gas storage container (2) is made of a hard capsule (16) having a clearance space therein.
- the gas storage container 2 is placed inside and the upper part 4 of the hard capsule and the lower part 3 of the hard capsule are adhered under a nitrogen gas atmosphere.
- the hydrogen storage container 1 in which the bonding portion 5 is formed is made in the hard capsule.
- the gas storage container 2 includes a container cylinder 6, a cylinder outer 8 of the container, a cylindrical inner 9 of the candy, And hydrogen gas 7 of atmospheric pressure or less is stored in the inside of the cylinder 9.
- the hydrogen gas 7 is produced in such a size that it can be orally put into the cylinder.
- the outer diameter D and the outer diameter D of the outer cylinder are 8 mm and the length L2 of the outer cylinder is 14 mm, And the end plates 10 at both ends, does not exceed 22 mm.
- the change in the pressure of the hydrogen gas stored in the hydrogen storage vessel (1) according to the external temperature change is an ideal gas, as shown in the following Table 2, assuming an ideal gas, hydrogen gas the space of the container and the capsule between the response to the gas storage vessel (2) and a rigid capsule (16) to the temperature change as a 0.87 kg / cm 2 at minus 30 °C and indicating at 30 °C 1.09 kg / cm 2
- the space is spaced by 1% or more of the outer diameter 14 of the container cylinder and when the pressure of the inside of the container 9 is higher than the pressure of the outside of the container 8, When a part of the gas 7 permeates to the outside 8 of the cylinder, the inside of the space 17 of the vessel and the capsule is trapped with nitrogen.
- the gas storage container 2 is made of a conventional candy, amorphous hard candy, hard sugar candy, sugar-free hard candy, and the like, according to the conventional candy manufacturing method, the airtightness to the air or the nitrogen gas is complete and the airtightness to the hydrogen gas is good,
- the glass transition temperature is in the range of 3% or more to 38 ° C or more at the glass transition temperature, and the glass transition temperature It is desirable to make a mixture similar in structure and structure.
- Conventional candy materials that can be applied to the mixture include sugars such as sugars, maltose and sweet potato and mixtures of carbohydrate syrup mixtures such as starch, maltitol, mannitol, sorbitol, isomalt and xylitol and polyols, And gelatin or glycerin used as a raw material of the capsule may be used as an additive.
- the purity of the hydrogen gas filled in the gas storage container (2) is 99.999% or more, and the amount of dust contained in the hydrogen gas is 1 or less per 1 ft 3 of the inlet of 0.1 ⁇ m or less.
- the hydrogen gas 7 charged below the atmospheric pressure is shut off from the outside of the gas storage container 2 while the hydrogen gas in the gas storage container 2 is atmospheric pressure or higher, The leakage of hydrogen gas does not occur when the pressure of the hydrogen gas in the gas container is equal to or lower than the atmospheric pressure.
- the necessary additives are put in each of the predetermined moisture-free massecaps made of a mixture of saccharides, carbohydrate syrups and polyols as raw materials, To make a shape.
- the additives the iron (Ferrous fumarate) promoter for decomposing hydrogen molecules into hydrogen atoms (active hydrogen), vitamin C, vitamin E to assist the antioxidant role, polyphenols (Polyphenol), carotene (Carotene), calcium, etc. . It is preferred that iron does not exceed 4 mg per capsule.
- the flask of the container is the same as the method of molding the conventional candy, and the flask has a shape and structure such that the temporary container 21 of FIG. 2 a can be molded, And the upper protruding portion 24 of the container can be pressed by the compression band 26.
- the lower portion of the hydrogen filling nozzle 25 made of metal is inserted in the middle of the temporary container 21, .
- the length of the temporary container 21 is equal to the total length L1 of the container plus the height of the container upper closure portion 28 and the width of the circular thermocompression band 26 is equal to the thickness of the end plate 10 of the container.
- the upper protruding portion 24 of the temporary container 21 is filled with a circular thermocompression band 26 and the inside of the hydrogen filling nozzle 25 is pumped to a degree of vacuum of about 10 -1 Torr by a vacuum pump
- the hydrogen gas is supplied from the hydrogen gas supply unit to the atmospheric pressure or less.
- the hydrogen filling nozzle 25 is heated by the built-in heater to a temperature higher than the glass transition temperature, and the length of the inside of the cylinder ) And the width of the circular thermocompression band 26 to the end of the container.
- the cylindrical length of the temporary container 21 is the length of the inside of the cylinder of the container ( And the width of the circular thermocompression bonding band 26.
- the height of the upper protruding portion 24 of the container is raised to a temperature (glass transition temperature) or higher by the heater provided in the circular thermocompression band 26,
- the thermocompression band 26 is tightened by a length corresponding to the width of the circular thermocompression band 26 to be the same as the lower circumferential direction of the temporary container 21 until it is sealed.
- the interior of the container 9 of the container is made in the interior of the temporary container 21, leaving only the upper end 28 of the container.
- temperature and moisture are controlled to be balanced in the temporary container 21 by the control device.
- FIG. 3 is a schematic view of a hydrogen gas filling system of the present invention. Referring to FIG. 3A, when a hydrogen filled net pipe connected to a hydrogen filling nozzle unit is used for both pumping and filling,
- the hydrogen gas filling system includes a hydrogen filling nozzle unit 31 composed of n hydrogen filling nozzles 25 and auxiliary devices, a hydrogen filled net pipe connected to the hydrogen filling nozzle unit 31, A vacuum pumping unit including a vacuum pump 41 connected to the pipe 32 and a pumping gas control valve 42 and a hydrogen pumping unit connected to the hydrogen filled net pipe 32 and connected to the hydrogen gas supply source 33, , A hydrogen gas supply unit including a hydrogen gas control valve 35 and a hydrogen gas filter 36 and a hydrogen gas supply unit connected in parallel with the hydrogen gas supply unit to the hydrogen filled net pipe 32, A nitrogen gas supply unit including a pressure regulator 38, a nitrogen gas control valve 39 and a nitrogen gas filter 40; a pumping gas exhaust valve 44 for exhausting the pumping gas; And a valve (43).
- FIG. 3 (b) shows a case where the hydrogen-filled mesh pipe connected to the hydrogen-filled nozzle unit and the pumping gas mesh pipe are used separately, and the hydrogen-filled nozzle unit 31 composed of the n hydrogen filling nozzles 25 and the auxiliary devices the hydrogen filled nozzle unit 31 and the hydrogen filled meshed pipe 32 are separated by the n pumping gas isolation valves 45 and connected to the pumping gas meshed pipe 46 connected to the hydrogen filled nozzle unit 31
- a vacuum pumping unit having a vacuum pump 41 and a pumping gas control valve 42 and a hydrogen pumping gas separating valve 45 connected to the hydrogen filling nozzle unit 31 and the hydrogen-
- the nitrogen gas supply unit connected to the hydrogen-filled meshed pipe 32, the nitrogen gas supply unit connected to the hydrogen-filled meshed pipe 32 in parallel with the hydrogen gas supply unit, and the pumping gas exhaust valve 44, a feed gas exhaust valve 43 for purging the feed gas, and a pumping gas Which is a hydrogen gas filling system.
- a hydrogen gas control valve 35 a nitrogen gas control valve 39, a feed gas exhaust valve 43 and a pumping gas control valve 43
- the pumping gas exhaust valve 44 is closed and the vacuum pump 41 is operated while the pumping gas exhaust valve 44 is opened.
- the pumping gas control valve 42 is opened, The inside of the n hydrogen filling nozzles 25 of the filling net pipe 32 and the hydrogen filling nozzle unit 31 is pumped to increase the degree of vacuum to 10 -1 Torr.
- the pumping gas control valve 42 When the n hydrogen filling nozzles 25 and its passage reach a predetermined degree of vacuum, the pumping gas control valve 42 is closed and the hydrogen gas control valve 35 of the hydrogen gas supply unit is opened to open the n hydrogen filling nozzles 25, The hydrogen gas is supplied from the hydrogen gas supply source 33 through the hydrogen gas pressure regulator 34 and the filter 36 until the hydrogen gas reaches the atmospheric pressure.
- the hydrogen gas control valve 35 When the predetermined hydrogen gas filling is completed, the hydrogen gas control valve 35 is closed to stop the supply of the hydrogen gas and the supply of the hydrogen gas is stopped by the respective circular thermocompression bands 26 in accordance with the thermocompression procedure as described above 24) to seal the filled hydrogen gas.
- the nitrogen gas in the nitrogen gas supply unit is used for purifying the interior of the charging system during maintenance or emergency.
- the nitrogen gas control valve 39 is opened to supply the nitrogen gas pressure regulator 38 and the filter (40).
- the nitrogen gas can also be used for nitrogen sealing inside the system when the equipment is shut down.
- the supply gas exhaust valve 43 may open the valve as needed to exhaust the hydrogen gas or exhaust the nitrogen gas.
- the n pumping gas isolation valves 45 are closed to separate the pumping gas control valve 42 from the hydrogen-filled meshed pipe 32
- the pumping gas exhaust valve 44 is opened and the vacuum pump 41 is put into operation and the pumping gas exhaust valve 44 is closed and then the pumping gas control valve 42 is opened to open the pumping gas meshing pipe 46, And the hydrogen filling nozzles 25 of the hydrogen filling nozzle unit 31 to increase the degree of vacuum to 10 -1 Torr.
- the pumping gas control valve 42 When the inside of the n hydrogen filling nozzles 25 and its passage reach a predetermined degree of vacuum, the pumping gas control valve 42 is closed and the n pumping gas isolation valves 45 are closed to pass through the hydrogen filled meshed pipe 32
- the hydrogen gas control valve 35 of the hydrogen gas supply unit is opened and the hydrogen gas pressure regulator 34 and the filter 36 are supplied from the hydrogen gas supply source 33 until the n hydrogen filling nozzles 25 reach atmospheric pressure. And then the hydrogen gas is charged.
- the hydrogen gas control valve 35 When the predetermined hydrogen gas filling is completed, the hydrogen gas control valve 35 is closed to stop the supply of the hydrogen gas, and by the respective circular thermocompression bands 26, The lower portion is compressed to seal the filled hydrogen gas.
- the function of the nitrogen gas supply portion is as described above.
- Massecuites from which the water was removed from the raw material of the candy were prepared, the necessary additives were added, and after cooling, the flask of the candy was prepared, and the hydrogen filling nozzle was set at the center portion in the correct position, Mold the temporary container by inserting the massager with the filling nozzle inserted.
- thermocompression band is filled in the upper protruding portion of the temporary container, the inside of the hydrogen filling nozzle is vacuum pumped, hydrogen gas is filled in the hydrogen filling nozzle, and the temperature of the hydrogen gas filling nozzle is raised to the end of the upper protrusion. Is formed.
- the upper protruding portion is compressed by the circular thermocompression band until it is sealed, and the upper portion becomes a sealed container when tightened.
- the production of the hydrogen storage container of the present invention is completed.
- the completed hydrogen storage container is packed in a pocket-type pharmaceutical structure with an aluminum layer on the top and bottom.
- Described is a method for manufacturing a gas storage container that is soft and not hard by further improving the container for gas storage.
- the material used for the production of the temporary gas storage container of the soft film is ordinary gelatin extracted from natural collagen, succinic acid gelatin in which the amino group is substituted with a carboxyl group to enhance stability of disintegration,
- One or more compounds selected from the group consisting of sorbitol sorbitol or sorbitol series such as glycerin, concentrated glycerin, starch, plasticizer or softening agent, polyglycitol syrup, sucrose, mannitol, xylitol, maltose, reduced maltose syrup, maltitol, polyethylene glycol,
- sorbitol sorbitol or sorbitol series such as glycerin, concentrated glycerin, starch, plasticizer or softening agent, polyglycitol syrup, sucrose, mannitol, xylitol, maltose, reduced maltose syrup, maltitol, polyethylene glycol
- the base oil is one or more selected from soybean oil, safflower oil, refined fish oil, refined oil, sesame oil, red pepper seed oil, wheat germ oil, grape seed oil, olive oil, seed oil, evening primrose oil,
- a temporary soft container is prepared by inserting contents into the center of two film bases and bonding the two films in an elliptical shape to encapsulate the contents.
- a film having a uniform film thickness is formed and cooled by a cold air having a relative humidity of about 12 to 20 ° C and a relative humidity of about 20 to 30%, gelled, and then transferred to a molding machine.
- the contents are charged through the charger by a predetermined amount.
- the flexible film gas storage container has an outer shape such as a rugby ball in which a longitudinal section view becomes an elliptical shape and a transverse sectional view becomes a circular shape.
- the gas storage container is a soft coated gas storage container 51 containing a soft coating film in the form of a capsule and containing a hydrogen gas 7 at a predetermined pressure as a base of the content and storing a small amount of the remaining amount 58.
- This may be a structure that can be accommodated with a predetermined space inside the hard capsule to be protected by the hard capsule on the outside thereof.
- the flexible film gas storage container 51 is formed with the outer portion 52 of the container, the inner portion 53 of the container, the joint portion 54 of the container, and the nozzle insertion port 57,
- the inside of the vessel 53 has a structure in which hydrogen gas 7 not exceeding twice the atmospheric pressure and 3 to 30% of the remaining amount of the fuel 58 are stored.
- the outer diameter of the vessel (56: D) was manufactured to a standard size for oral ingestion. .
- the dissolution time of the soft-coated gas container should be within 12 minutes if it is reinforced with a hard capsule, and within 30 minutes if it is to be taken by soft capsule alone.
- the standard is to take into account the pressure applied inside and outside the container
- the thickness of the flexible film temporary container 61 during molding is set to 0.8 to 1.1 mm in order to allow the tension or the elasticity to withstand 1.1 times the predetermined pressure, To be 0.7 to 1.0 mm.
- the thickness of the joint portion 54 of the container is 0.6 to 0.95 mm as a standard after cooling and drying, and the thickness of the restored nozzle insertion port 57 is 0.7 to 1.0 mm on the basis of the cooling dryness.
- the manufacturing method of the soft film gas storage container comprises a molding process of the soft film storage container and filling and sealing of the hydrogen gas.
- the method first comprises filling the microcrystalline soft-film temporary container 61 with hydrogen gas and sealing the same to produce the soft-film-containing gas storage container 51, A predetermined thickness is imparted to the components of the used soft film to reinforce the tensile force and the elasticity so as to make the flexible film temporary container 61 having the joint portion 54 of the sealed container filled with the retained contents 62 .
- the hydrogen filling nozzle insertion port 63 is defined in the joint portion 54 of the container in the lower end plate portion of the container in a state where the temporary container 61 is vertically positioned, Shaped hydrogen-filled nozzle 64 is inserted into the temporary vessel 61 from the lower side to the upper side with a length corresponding to the central portion of the holding depth.
- the hydrogen-filled nozzle 64 is moved to a length corresponding to the depth of the remaining amount of the interior of the hydrogen-
- the holding contents 62 are pumped out through a hydrogen filling nozzle and discharged.
- the remaining amount of the residues 58 in the remaining temporary container becomes 3 to 30% so as to be laid on the bottom of the container.
- the gas 7 is charged to a predetermined pressure. At this time, the filling pressure shall not exceed twice the atmospheric pressure.
- the hydrogen-filled nozzle 64 is completely retracted through the filling nozzle inserting port 63 of the temporary container 61 and the airtightness maintaining film formed by itself by the remaining fuel amount 58 So that the nozzle inserting opening 65 damaged by the elasticity of the coating itself is provisionally kept airtight.
- the material of the soft coating is injected into the damaged nozzle inserting opening 65 by the grouting nozzle 66 while the temporary container 61 is temporarily kept air-tight, It is grouting by electric temperature (200 o C or less) to make it to be bonded.
- the grouting nozzle 66 used in the grouting process is a molten adhesive for injecting the molten adhesive of the solid phase into the damaged nozzle inserting port 65 in contact with the damaged nozzle inserting port 65,
- a solid-state bonding rod heating part 72 having an injection part 71 of a rod, an electric heater and a heat conductor capable of heating up to 200 o C, and a solid-phase bonding rod heating part 72 which pushes the solid-state bonding rod through a cylindrical passage and a passage And a solid-state adhesive tape 74 inserted into the solid-state adhesive-stick supporting portion.
- the material of the soft coating for grouting is a solid-state adhesive rod having gelatin as a main component and having high adhesive property among the soft coating materials of the main body, so that even at 200 o C or less, the melted material can penetrate to the damaged part.
- a soft coated gas storage container 51 sealed with a hydrogen gas and a residual amount of the inside is prepared and is ready to be accommodated inside the protective hard capsule.
- the hydrogen gas filling system shown in FIG. 3B is used as the hydrogen filling system.
- the temporary filling container for filling the hydrogen gas and the temporary container sealed inside the filling container are loaded in the hydrogen filling nozzle part and the n filling holding and separating valves 45 are closed so that the hydrogen filling nozzle part is separated from the hydrogen filling filling pipe 32
- the maintenance and discharge control valve 42 is closed, the maintenance discharge valve 44 is opened, the maintenance pump 41 is operated to discharge the maintenance of the maintenance pump inlet line, and then the maintenance pump is maintained
- the discharge valve 44 is closed and the pumping maintenance control valve 42 is opened to connect the n hydrogen filling nozzles 64 of the pumped retention pipe 46 and the hydrogen filled nozzle unit 31 and the soft coated gas storage vessel 51, And pumped out the oil in the sump.
- the pumping maintenance control valve 42 is closed and the n pumping maintenance release valves 45 are opened to allow the hydrogen filling nozzle section to communicate with the hydrogen filled net pipe (32).
- the hydrogen gas control valve 35 of the hydrogen gas supply unit is opened to supply the hydrogen gas pressure regulator 34 and the filter 34 from the hydrogen gas supply source 33 until the n hydrogen-filled nozzles 25 reach a predetermined pressure.
- the hydrogen gas control valve 35 is closed to stop the supply of the hydrogen gas, the hydrogen gas filling nozzle is retracted and taken out of the temporary container, and instead the grouting nozzle 66 is inserted into the nozzle insertion opening And the material of the soft coating film is grouted by being injected into the damaged nozzle insertion port 65 at a predetermined injection pressure and temperature (200 o C or less). In this way, the soft coated gas storage container 51 sealed with the hydrogen gas and the remaining amount of the inside is manufactured and ready to be accommodated inside the protective hard capsule.
- the present invention relates to a hydrogen-producing candy obtained by mixing a substance producing hydrogen gas in the large intestine by intestinal bacterial group with candy such that it is 30% to 70% with respect to candy.
- Flatulence is a mixed gas of byproducts in the digestive process of mammals, which is transported and released into the rectum by the peristallic action of the same digestive organs that causes the excreta to come down from the large intestine.
- the ingredients are generally known as shown in Table 3 below.
- Table 3 Item nitrogen Oxygen Hydrogen carbon dioxide methane main ingredient 20 to 90% 0 to 10% 0 to 30% 10 to 30% 0 to 10% Average 55% 5% 15% 20% 5% Generation circle When inhaled When inhaled Fermentation in large intestine Fermentation in large intestine Fermentation in the colon (30% of adults only)
- malodorous farts are composed of meat proteins such as sucrose, indole and ammonia, and compounds containing methane sulfur such as methaneethiol, hydrogen sulfide, and diemthylsulfide. It corresponds to about 1% of the gas produced.
- Humans emit 500 to 700 cm 3 of gas per day on an adult basis, about 15 times per day.
- the hydrogen gas produced is 75 to 105 cm 3 per day.
- the other part is higher than the partial pressure of the blood through a lumen, which is a passage through which nutrients in the intestines pass, into the bloodstream of the barrier by the process of diffusion.
- Hydrogen gas transported along the blood stream may penetrate into the cell, some of which may come out of the blood and exhale when it passes through the lungs. At this time, most of the carbon dioxide and methane gas that are produced together are released through the anus, and some go into the bloodstream of the barrier and combine with other carbon dioxide in the varicose veins.
- Test results of respiratory hydrogen are influenced by factors related to quantitative or qualitative aspects of intestinal bacterial populations.
- the aim of the study was to see if the ability of the hydrogen gas to evolve after oral administration of lactolose in the presence of loss in the origin of the colon. -
- the results of the test showed that in patients with fully intestinal obstruction, patients who had a well-controlled or partially resected colon carcinoma, hydrogen gas Of the total emissions.
- Curcumin has been shown to protect against carcinogenesis of the skin, oral cavity, small intestine, and colon, and to inhibit the angiogenesis and metastasis of new blood vessels from existing blood vessels in many animal models of cancer.
- - Cancer chemopreventive Curcumin inhibits the spread of cancer cells by capturing them at various stages of the cell cycle and inducing the death of the programmed cells.
- curcumin inhibits the biologic activation of carcinogens by inhibiting cytochrome P450 isozyme, which detoxifies the drug by electron transfer chain, which is also deduced to be associated with curcumin intestinal hydrogen gas.
- Materials promoting the production of odorless gas include;
- lactose, fructose, and artificially synthesized lactulose which are contained in dairy products including milk, and which correspond to small sugars of carbohydrates.
- the reason for this is the lack of enzymes, lactase, which can not be broken down in the small intestine.
- the raffinose system which is contained in soybean plants, cabbage, broccoli, and asparagus, and which is a small saccharide of carbohydrates, contains three saccharides, raffinose, four sugars, stachyose, 5 Saccharides are typical examples of verbascose.
- A-galactosidase a-GAL
- an enzyme that hydrolyzes these substances is not digested and absorbed in the small intestine because it is not present in human digestive organs .
- turmeric curcumin used as food spices
- capsaicin belonging to the acid amides of pepper inulin which is a polysaccharide contained in porcine potatoes and burdock
- gingerrol of ginger a polysaccharide contained in porcine potatoes and burdock
- Allicin a sulfur compound contained in garlic
- the gluten in the endosperm of wheat, rye, barley and oats is composed of proteins called gliadin and glutenin, and glutenin is involved in the mutual binding of the network.
- the enzyme that hydrolyzes the ash is deficient in humans, so it can not be decomposed and absorbed in the small intestine.
- Example 2 a method of adding a compound inducing the production of beneficial hydrogen gas in the candy container or candy in the step of the predetermined moisture-free messit made using the mixture as a raw material in Example 2 a) (Lactose) extracted from dairy products containing milk and lactulose synthesized artificially with fructose and galactose, or by adding one or more compounds such as soybean plants, cruciferous vegetables such as cabbage, broccoli Raffinose, which is a three-saccharide of the raffinose system (RFO) extracted from asparagus, kale, radish, and Chinese cabbage, and one or two of staphylose and five saccharides, such as staphylose and verbascose, Adding more compounds, curcumin extracted from turmeric used as edible spices, capsaicin of pepper, One or more compounds may be added to the endosperm such as wheat, rye, barley, oats, and the like from inulin, gingerrol, allicin extracted from
- the step of adding a compound which induces the production of beneficial hydrogen gas in the candy container or candy in the intestine is carried out by adding lactose, lactolose, raffinose, stachyose,
- One or more compounds are added to the methacetate for molding or injection by adding one or more compounds from chose, curcumin, capsaicin, inuline, gingerol, alicin, asparagine, glutenin and the like to produce intestinal hydrogen-producing candy.
- BHT breath hydrogen test
- the container 4 In order to dissolve the gas storage container 2 together with the drinking water into the oral cavity and dissolve in the intestine within a predetermined period of time, the container 4 is placed in the lower portion 3 of the conventional hard capsule under a nitrogen gas atmosphere, The bonding portion 5 of the hard capsule which is the portion where the lower portion 3 and the upper portion 4 of the next hard capsule overlap each other is adhered to complete the production of the hydrogen storage container 1.
- the hard capsule 16 is manufactured by a conventional manufacturing method, but the area of the adhesive portion where the upper and lower portions of the capsule are overlapped to increase the airtightness, moisture resistance and tensile strength, rather than the ordinary hard capsule for medicines containing the powder or granule, 1, and the position of the adhesive portion is the central portion of the hard capsule 16 in order to protect it from external impact as shown in Fig.
- the hard capsules may be made of water-soluble cellulose derivatives, gelling agents, gelatin, polyethyleneglycol (PEG), glycerin or the like, or may be added with a nano silver coating. It is selected to be soluble in warmed purified water and dissolve within 15 minutes.
- PEG polyethyleneglycol
- the aluminum pack is a small-sized, compression-sealed aluminum pack which is heat-treated.
- FIG. 8 is a view illustrating an example of a fire water jacket according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a plan view of a water jacket
- FIG. 8 is a side view of a water jacket.
- one or more compounds such as polypropylene, low-density polyethylene, and high-density polyethylene which can be melted in an environment of 120 ° C or higher as shown in FIG. 8
- a cushion-shaped unit water jacket (1) as a basic unit.
- Water or refractory antifreeze can be contained inside, and the convex part (2) and the concave part (3) of the water jacket are alternately arranged so as to be foldable according to the standard.
- female hooks 4 made of plastic or metal and male hooks 5 at the other end are arranged so as to be connected to each other.
- It is a cylindrical capsule type container made of a material which is dissolved in the gas when it is stored in contact with water, and then it is filled with carbon monoxide, nitrogen monoxide, xenon, helium etc. in addition to hydrogen. It can have a medical effect.
- Hydrogen is the most widely used antioxidant that protects tissues by preventing and curing oxidative damage to cells in mammals, including humans, ( * OH) and peroxynitrite (ONOO - ) corresponding to strong active oxygen generated in various parts of the human body.
- Carbon monoxide is a toxic gas that induces hypoxia in the cell tissue by decreasing the oxygen transport capacity of blood at a high concentration. However, it acts as an antioxidant at low concentration (ppm unit), and it causes hypoxia such as ischemia reperfusion injury (ischemia) (O 2 - ) produced in the mitochondria that synthesize energy in the body can be removed, and the effect of the combined treatment with the hydrogen gas is enhanced .
- hypoxia such as ischemia reperfusion injury (ischemia) (O 2 - ) produced in the mitochondria that synthesize energy in the body can be removed, and the effect of the combined treatment with the hydrogen gas is enhanced .
- Nitric oxide is a signaling molecule in the body at low concentrations, which increases blood supply to blood vessels and protects tissues from oxidative damage of cells. At high concentrations, however, peroxynitrite (Peroxynitrite), it is reported that attention should be paid to maintaining the balance.
- Xenon and Helium are inert rare gases that have been shown to help protect myocardial ischemia reperfusion injury by helping to activate the signal at low concentrations in the body and protecting it from cell oxidation.
- These molecular gases can be supplied to the human body by sealing them in gas storage containers.
- the gas storage container, the filling method, and the container manufacturing method can be applied to the above-described techniques to seal the hydrogen gas.
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Abstract
본 발명은 기체를 포장하는 방법과 기체보관 용기, 등 기체를 인체 내로 운반하거나 인체 내에서 기체를 발생시키는 기술에 관한 것으로서, 물에 의하여 캅셀용기가 녹아서 기밀이 서서히 파괴되어 내부에 있는 기체가 서서히 외부로 새어 나오도록 하는 기체 보관용 캅셀과 그 제조방법, 또는 수소가스를 체내에서 직접 발생하도록 하는 수소발생재료와 그 재료를 이용하여 수소를 직접포장하여 장내에까지 운반하는 수소생성사탕 및 그 제조 방법, 등이다.
Description
본 발명은 기체보관용기, 수소밀봉방법, 및 수소충전장치에 관한 것으로서, 특히 수소가 충전된 용기, 수소를 발생하는 사탕, 등 기체를 체내에 직접 공급하거나 체내에서 발생시키기 위한 기술에 관한 것이다.
경구로 복용하는 건강식품이나 의약품들의 보관 및 포장용으로 캅셀이 널리 사용되고 있는데, 캅셀 재질에 따라 경질캅셀과 연질캅셀로 부를 수 있고, 분말이나 액체를 보관하는 용도로 사용되고 있다. 캅셀 용기는 보관하는 내용물에 따라 기밀이 꼭 필요한 요소가 아닌 경우가 많다.
경구용 건강식품이나 의약품 또는 기호식품의 포장용기로 경질사탕을 사용하는 경우도 있다. 무설탕 경질사탕의 제조방법에서 수분함량이 높은 경우에 안정을 취하기 위하여 극미결정화(결정성 폴리올들의 결정화)를 돕는 방법으로 수소가 첨가된 사카라이드계를 탄수화물의 조성물(시럽)에 사용하는 경우가 특허공보 특0163252에 소개돼 있다.
중앙이 비어 있는 사탕본체와 이 본체의 비어 있는 공간에 내장되어 있고 각종내용물이 들어 있으며 물에는 잘 녹도록 하는 수용성 피막을 갖는 캅셀과 이 캅셀의 피막 내에 들어있는 각종 내용물(액체, 분말, 고체)로 이뤄져 있는 캅셀사탕에 관하여 특허공보 공개번호 10-2009-009794에 소개돼 있다.
연질캡슐제는 주성분과 부형제를 혼합하거나, 계면활성제를 이용한 가용화를 통해 충전 가능한 내용액을 조제한 뒤, 내용액 충전 시 필름의 두께를 일반적으로 0.60∼0.80mm로 제조하여 성형 공정을 따라 연질캡슐로 제조하며, 경구로 투입되어 위장이나 장에서 흡수되는 약물 전달 시스템이 일반적으로 사용되고 있다.
연질캡슐은 주로 젤라틴으로 만들어 지는데, 용융된 젤라틴을 스프레더 박스(Spreader Box)에 넣은 후, 스프레더 박스에서 원하는 두께로 회전 드럼롤러 상에 용융 젤라틴을 시트의 형태로 펼쳐지게 도포하면서 한 쌍의 다이롤러 사이를 통과시켜 캡슐의 형태로 성형하는 것이 일반적이다.
2006년11월23일 공고된 등록번호 10-0647034 호 특허공보에는 "연질캡슐 및 그의 제조 방법"이 공개되어 있고, 최근에 공개된 연질 캅셀을 제조하는 장치로서 2009년 9월 11자 공고된 등록 20-0445951 고안이 있다. 이 고안의 장치는 스프레더 박스와 냉각드럼을 구비하는 시트 성형유닛, 다이롤러와 원액배출노즐을 구비하는 캅셀 성형유닛과, 성형된 캅셀을 회수하는 캅셀 회수유닛을 포함하여 구성되고, 젤라틴 연질캅셀은 용융된 젤라틴을 스프레더 박스에 넣어 원하는 두께로 회전 드럼롤러상에 용융된 젤라틴을 시트의 형태로 펼쳐지게 하여 한쌍의 다이롤러 사이를 통과시키면서 내용물 원액 배출노즐에서 내용물을 주입하면서, 젤라틴시트를 절단, 접합함으로써 캅셀이 제조된다.
이러한 종래의 연질캅셀은 주로 고체 또는 액체 내용물을 포장하는 용기로서 사용되었고, 또 이러한 고체분말 또는 액체(예: 오메가쓰리)를 포장하여 경구 복용하기 쉽도록 하는데 이용되었다.
인체의 건강과 관련하여 요즈음 수소의 역할에 주목하고 있다. 활성산소가 과다하게 되면 인체에 해롭다는 것이 널리 알려져 있고, 수소를 많이 함유한, 일명 수소 풍부 수는 암이나 당뇨병 등 성인병 예방 및 치료효과가 탁월한 것이 발견되어 최근 국내외에서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또 수소를 풍부하게 함유하는 물이, 각종 질병의 원인이 된다는 활성산소를 소거하여 활성산소의 산화작용을 억제하는데 유효하다는 학설이 최근에 의학계에서 많은 주목을 받고 있다.
소화기계에서 발견되지 않거나 결핍된 효소로 인해 소장에서 가수분해되지 못함으로써 대장으로 연동되어 대장 내의 박테리아 군의 먹이로 발효되는 과정 중에 발생하는 수소가스와 이산화탄소 그리고 일부는 메탄가스가 포함된 혼합가스가 생성된다는 사실은 그 동한 방귀와 호흡수소(breath hydrogen)라는 명칭 하에 발표된 여러 실험과 보고서를 통하여 알려져 있다. 이는 주로 방귀의 과다생성으로 인한 생활의 불편함이나, 생체 바이오리듬과 가스의 생성, 또는 만성 장병(celiac deasese) 등 병생리학적(pathophysiological)인 증상이나, 이를 개선 또는 치료하기 위한 장내 가스발생의 억제에 관한 연구와 이를 개선하는 방법이 알려져 있다.
수소분자가 호흡기, 소화기, 각종 혈관을 따라 세포내부로 운반되어 효과적인 항산화 작용을 한다는 이론이 최근에 등장하고, 식품화학의 일부로 볼 수 있는 식용작물을 활용하는 생화학적 예방(biochemical preventive)방법을 연구하여 많은 동물실험과 일부 임상실험을 통하여 장내에서 발생되는 수소분자의 효과에 관련된 많은 보고서가 일본, 중국 그리고 미국 등을 통해 점진적으로 연구 발표사례가 늘어나고 있다. 특히 일본의 수소연구회의 학술집회에서는 장내 세균에 의해 발생하는 수소분자의 효과에 관한 보고서들을 다루고 있다. 또한 일부 당뇨병 치료약이나 비만 치료제가 탄수화물이 소장에서 흡수되는 것을 막는 작용을 하는 기전이기 때문에 결과적으로 대장에서 수소가스를 포함한 가스가 많이 발생한다.
수소를 풍부하게 함유하는 음료수를 생성하는 장치로는 전기분해를 이용하여 종래의 정수기에 수소환원 촉매를 사용하는 수소환원수기를 부착하여 수소환원 수를 생성하는 수소환원수기 필터구조가 대한민국 특허공보 특10-0686945에 소개돼 있다.
종래의 정수기에 기포발생기와 세라믹봉을 부착하여 수소를 발생시키는 수소풍부수 공급 냉,온정수기가 대한민국 특허공보 특10-0552003에 소개돼 있다.
페트병에 담긴 음료수와 마그네슘입자를 반응시켜서 수소가스를 발생시켜 음료수를 수소를 풍부하게 함유하는 수소풍부수로 바꾸고 은입자에 의하여 음료수를 정화하는 수소풍부수 생성방법 및 수소풍부수 생성기가 대한민국 특허공보 특10-0529006에 소개돼 있다.
전기분해를 이용한 수소환원수기와 기포발생기는 정수기가 설치되지 않은 곳에서는 사용할 수가 없고 전원이 필요하므로 사용범위와 보급성 측면에서 많은 제한을 받는 어려움이 있고, 세라믹봉의 칼슘은 물과 반응하여 생성되는 금속수산화물의 용해에 한계가 있으며, 한편 음료수에 마그네슘입자를 반응시켜서 수소풍부수를 만드는 수소풍부수생성기는 특수하게 제작된 페트병의 음료수에 마그네슘입자가 든 자루체(수소스틱)를 주기적으로 투입해야 하고, 페트병과 자루체의 위생관리가 까다로운 점이 있으며 수소풍부수를 음용할 수 있는 장소와 시간의 제약을 받는 어려움이 있다.
식용작물에 존재하는 소당류, 다당류와 식용 향신료 등에서 추출한 물질들을 선별적으로 섭취하여 대장 내의 세균에 의한 불필요한 가스의 생성을 최소로 줄이고 유익한 수소가스의 생성을 최대한 유도하는 방법에 대한 연구 및 개발에 관해서는 아직 알려진 바가 없다.
소당류 또는 다당류의 특성을 이용하여 수소가스를 체내에서 직접 발생하는 방법에 관하여 지금까지 소개된 바 없다.
수소가스를 고형화된 경질사탕이나 연질피막에 저장하여 섭취하는 경우는 소개되지 않고 있으며, 수소와 같은 압력과 유동성이 있는 가스를 저장하여 기밀을 유지하였다가 체내에까지 안전하게 공급될 수 있도록 하는 방법이 알려진 바 없다.
본 발명은 기체를 포장하는 방법과 기체보관 용기, 등 기체를 인체 내로 운반하거나 인체 내에서 기체를 발생시키는 기술을 제공하려는 것이다.
본 발명은 기체 보관용기와 그 제조방법 및 캅셀에 내용물을 포장하는 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 기체보관용기로서 물에 의하여 캅셀용기가 녹아서 기밀이 서서히 파괴되어 내부에 있는 기체가 서서히 외부로 새어 나오도록 하는 기체 보관용 캅셀을 제공하려는 것이다.
본 발명은 수소가스를 밀봉용기에 포장하여 경구투여 한 후, 일정한 시간이 지나면 용기의 기밀이 파괴되어 수소가스가 새어나오도록 하기 위하여 수소가스 보관용 캅셀과 그 제조방법 및 캅셀에 수소를 포장하는 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 수소를 저장하는 용기로서의 캅셀 형태의 수소경질사탕을 제조하는 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 캅셀의 재질로서 보다 열량이 작은 재료를 사용하고, 연질피막 재료를 사용하여 용기당 저장능력을 높임으로써, 섭취하는 수소가스 대비 섭취하는 열량을 줄일 수 있는 기체보관용기의 제조와 그에 따르는 기체보관용기에 수소를 충전하고 밀봉하는 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 소당류 또는 다당류의 특성을 이용하여 수소가스를 체내에서 직접 발생하도록 하는 수소발생재료와 그 재료를 이용하여 수소를 직접포장하여 장내에까지 운반하는 수단과 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 사람이 섭취하여 대장 내에서 세균들에 의해 발효되어 유익한 수소가스가 발생되도록 하기 위하여, 식용작물에 존재하는 소당류, 다당류와 식용 향신료 등에서 추출한 물질들을 선별하여 사탕 재료에 적절히 추가하고 배합한 사탕 재료를 제공하려는 것이다.
본 발명은 수소가스를 보관하는 사탕용기 재료에, 사람이 섭취하여 대장 내에서 세균들에 의해 발효되어 수소가스가 발생하는 소당류, 다당류와 식용 향신료 등에서 추출한 물질들을 선별적으로 적절히 추가하여, 사탕용기 내부에 보관된 수소가스와 사탕용기 재료에서 생성되는 수소가스가 합하여져서 더욱 많은 수소발생 효과를 가져오게 하는 캅셀형 수소보관용기와 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 수소보관용기 또는 수소생성사탕용기를 포장하고 안전하게 운반 또는 보관하기 위하여, 물 또는 내화성 부동액을 담은 폴리에틸렌 물자켓들로 만들어지고, 섭씨 120도 이상으로 되면 녹아서 물 또는 내화성 부동액을 방출하도록 한 포장재료를 제공하려는 것이다.
본 발명은, 보관하는 기체를 통과시키지 않고, 물에 접촉되어 용해되는 재질로 만들어지고, 기체를 보관하기 위하여 밀폐된 빈공간을 내부에 가진 소형 용기로서, 용기에 물이 묻으면 용기의 기밀이 서서히 파괴되어 내부에 있는 기체가 외부로 새어 나오도록 한다.
본 기체 보관 용기는 원통의 내부와 외부에 가해지는 압력을 고려하여 대기압의 압력변화에 견딜 수 있고, 외부 직경이 5 ~ 10mm 바람직하기로는 8mm, 외부원통의 길이가 8 ~ 20mm 바람직하기로는 14mm, 그리고 양단의 경판(10)을 합친 용기(2)의 총 길이는 10 ~ 25mm 바람직하게는 22mm인 것이다.
본 발명 용기는 연질사탕, 무정형 경질사탕, 무설탕 경질사탕의 재료로 사용되는 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물, 등에서 하나 또는 그 이상의 혼합물로 조성된 것이고, 필요에 따라 젤라틴, 글리세린, 철(Ferrous fumarate), 비타민C, 비타민E, 폴리페놀(Polyphenol), 카로틴(Carotene), 칼슘, 등에서 선택한 하나 이상의 첨가물을 첨가한다.
용기의 보관되는 기체는 수소가스이고, 그 순도는 99.999% 이상이며, 바람직하기로는 99.99999% 이상인 것이다.
본 발명은 수소를 초소형용기에 충진하여 밀봉하는 방법으로서, 기체보관용기를 열에 녹는 용기재료를 사용하여, 수소가 충진될 공간 크기만한 부피를 가진 수소충전노즐을 일측에서 내부로 삽입한 상태로 임시용기를 성형하는 임시용기 성형단계, 소정의 수소충전공간 만큼의 길이를 제외한 부분에 열압착밴드를 장착하고 임시용기의 내부의 공간에 있는 공기를 수소충전노즐을 통하여 뽑아낸 후, 수소를 대기압 이하로 충전하는 단계, 수소충전노즐을 열압착밴드 단부로 후퇴시키고, 열압착밴드에 열을 가하고 밴드를 조여서 임시용기 입구를 밀봉하는 단계, 그리고, 수소충전노즐을 임시용기의 밖으로 완전 후퇴시키고, 밀봉된 곳을 마감처리하는 단계를 포함한다. 임시용기 성형단계에서, 용기재료를 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물, 등에서 하나 이상을 선택하고, 젤라틴, 글리세린, 철(Ferrous fumarate), 비타민C, 비타민E, 폴리페놀(Polyphenol), 카로틴(Carotene), 칼슘, 수소화칼슘, 등에서 선택한 하나 이상의 첨가물을 옵션으로 첨가하여 매세큐트를 만들고, 이것을 주형틀에 넣어 성형하는 것이 좋다. 여기서 용기 재료는 최소한 공기에 대한 기밀유지가 잘되고, 열량이 적고 열을 가하여 압착할 시에 열변형이 잘 되고, 유리전이온도는 수분함량이 3% 이상에서 38 oC 이상인 사탕을 혼합 또는 선택하고, 용기에 충전되는 수소가스의 순도는 99.999% 이상인 것이 좋다.
본 발명의 장치는 주형 틀에서 성형되는 임시용기에 삽입할 n개의 수소충전노즐들과 보조장치들로 구성되어, 수소충전기간 중의 임시용기 내부를 진공으로 펌핑하거나 수소가스를 충전하는 수소충전노즐부와, 수소충전노즐부에 연결되어 진공가스의 통로나 수소가스의 통로가 되는 수소충전 망형배관과, 수소충전 망형배관에 연결되고 임시용기내부를 진공이 되게 펌핑하는 진공펌핑부와, 수소충전 망형배관에 연결되고 수소가스를 공급하고 유량과 압력을 제어하는 수소가스공급부와, 수소충전 망형배관에 연결되고 수소가스 충전시스템의 퍼지와 안전을 담당하는 질소가스공급부를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 또한 기체보관용기 바깥에 기체보관용기의 부피보다 큰 내부 공간을 가지고, 기체보관용기를 내부에 수용하여 그 외부에서 밀봉하는 경질캅셀을 추가로 덧입혀서, 기체보관용기 내부에 대기압 이하로 저장된 수소가스는 1차로 외부 대기압에 의하여 수소가스의 기밀성이 유지되고, 상기 경질캅셀에 의하여 2차로 수소가스의 기밀성이 보완되고, 기체보관용기와 경질캅셀 사이의 공간에 의하여 압력변화를 완충시키는 것이다.
수소가스를 초소형용기에 저장하여 경구에 투입할 수 있도록 함으로서 생명체 의 소화기간 깊숙히 넣을 수 있도록 된 수소캅셀을 제공한다.
본 발명의 기체보관용기 중 연질피막 기체보관용기는 물에는 녹으나 유기용매에는 잘 녹지 않는 연질피막으로 조성된 용기에 가스가 밀봉되는 것이다.
이 가스는 수소이고, 용기는 대기압의 압력변화를 고려하여 성형하고 냉각 건조한 피막의 두께는 0.7 ~ 1.0mm, 이음부의 두께는 0.6 ~ 0.95mm 그리고 복원된 노즐삽입구의 두께는 0.7 ~ 1.0mm인 것이다.
연질피막을 형성하는 재료는 일반젤라틴, 호박산 젤라틴, 글리세린, 전분, 가소제 또는 연화제로서 솔비톨, 솔비탄, 또는 솔바이트계열, 폴리글리시톨 시럽, 슈크로오스, 만니톨, 자일리톨, 말토오스, 환원맥아당 시럽, 말티톨, 폴리에틸렌글리콜, 중에서 선택한 하나 또는 2이상의 혼합물로 조성되고, 정제수, 흑색산화철, 적색산화철 등에서 하나 이상을 선택하여 피막의 기제로 사용하는 것이다.
기체보관용기 내에는 수소가스가 70 ~ 97 체적%이고, 대두유, 홍화유, 정제어유, 정제가공유, 참기름, 고추씨유, 소맥배아유, 포도씨유, 올리브유, 채종유, 달맞이꽃종자유, 과일향오일, 중에서 선택한 하나 이상의 성분이 3 ~ 30 체적%가 되게 한다.
본 발명의 방법은, 연질피막으로 된 기체보관용기에 수소가스를 충전하고 밀봉하는 방법으로서, 연질피막의 내부에 유지를 넣고 밀봉한 연질피막 임시용기를 만드는 단계, 임시용기에 수소충전노즐을 삽입하여 임시용기 내의 유지를 인출하고, 수소가스를 주입하는 단계, 수소충전노즐을 용기의 밖으로 빼어내고, 수소충전노즐에 의하여 임시용기에 뚫린 노즐삽입구를 그라우팅물질로 밀봉하는 단계를 포함하여 이루어진다. 여기서 수소출전노즐은 주사바늘같이 끝이 뾰족한 것이고, 임시용기 내의 유지를 인출할 때 유지를 3 ~ 30%를 남긴다.
사람의 대장에서 수소가스가 생성된다는 사실을 기초로 하여, 대장에서 수소가스를 잘 생성하는 물질을 찾아내어 사탕과 혼합하여 복용하거나 이 것으로 수소가스를 보관하는 용기로 만들어서, 이를 복용하는 사람의 장에서 수소가 생성되도록 한다.
본 발명은 장내 세균 군(colon bacteria flora)에 의하여 대장 내에서 수소가스를 생성하는 물질을 사탕에 대하여 30% ~70%의 비율로 사탕과 혼합하여 만든 수소생성사탕이다.
본 발명의 사탕은 수소가스를 생성하는 물질로서, 락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 이상을 선택한 것이다.
본 발명은 장내 세균 군에 의하여 대장 내에서 수소가스를 생성하는 물질과 사탕을 포함하고, 그 물질은 사탕에 대하여 30% 이상 되도록 혼합하여 만든 사탕용기와, 사탕용기 내부에 충전된 수소를 포함하는 수소생성사탕용기이다.
본 발명은 수소생성사탕의 제조 방법으로서, 밀티톨, 만니톨, 솔비톨, 이소말트, 자일리톨과 같은 당알코올(polyols), 중 하나 이상들의 혼합물을 대기압 하에서 150 ~ 200℃까지 끓여 대부분의 수분을 증발시키는 사탕의 수분이 제거된 매세규트(massecuites)을 만드는 단계; 락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 이상을 선택하여 상기 매세규트에 추가하는 단계; 상기 매세규트를 성형 또는 사출하는 사탕성형단계를 포함하여 이루어 진다.
또 본 발명은 수소생성사탕용기의 제조 방법으로서, 혼합물을 끓여 대부분의 수분을 증발시켜 사탕의 수분이 제거된 매세규트(massecuites)을 만드는 단계; 락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 이상을 선택하여 상기 매세규트에 추가하는 단계; 상기 매세규트를 성형 또는 사출하여 사탕용기를 성형하는 단계와, 상기 형성된 사탕용기에 수소 가스를 충전시키고 밀봉하는 단계를 포함한다.
본 발명은 수소생성사탕용기를 포장하고 안전하게 운반 또는 보관하기 위하여, 물 또는 내화성 부동액을 담은 얇은 방석형의 폴리에틸렌 물자켓들로 이루어지고, 섭씨 120도 이상으로 되면 녹아서 물 또는 내화성 부동액을 방출하도록 한 것이다.
본 발명에 의하면 밀폐된 빈공간을 내부에 가지고 있고 물이 접촉하여 기밀이 파괴되는 초소형 용기에 기체를 충진하고 보관 및 운반할 수가 있다.
본 발명의 수소보관용기를 일반 음용수와 함께 경구 투여하거나 음용수에 용해시켜서 마시면 생체의 내부에 수소가스를 공급할 수가 있다.
본 발명은 활성수소를 섭취할 수 있는 장소와 시간의 제약으로부터 벗어날 수 있다.
본 발명의 수소보관용기 제조 방법과 장치를 사용하면 수소 이외의 기체도 초소형 포장을 할 수 있게 된다.
본 발명의 장치와 방법으로 수소보관용기를 제조하면, 수소가스의 섭취량을 쉽게 조절할 수 있고, 발생되는 활성산소량 대비 활성수소를 공급을 적절히 조절할 수 있으며, 종래의 방법보다 저렴한 가격으로 보급할 수 있게 할 수 있다.
본 발명의 연질피막 기체보관용기를 수소보관용기로 사용할 경우, 용기당 수소가스 저장능력이 현저하게 향상되고, 외부온도에 대응되는 신축성이 향상되고, 섭취열량을 줄일 수는 효과가 있다.
본 발명은 체내에서 수소를 생성하기 위하여 소성된 금속류나 금수성물질을 섭취하여 금속수산화물을 발생하게 하는 종래의 방법을 사용하지 않고도 인체에 무해한 수소의 체내 공급량을 확대할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사람이 평소에 식품을 섭취하면서 장 내부에서 발생하는 가스를 조정하여 유익한 수소가스가 많이 생성되도록 할 수 있다.
본 발명은 탄산칼슘을 소성한 수소화 칼슘류를 섭취하는 것 보다 인체 안전성 측면에서 우수하다.
본 발명은 전해환원수, 파우치로 된 수소수, 스틱으로 생성하는 수소풍부수 등이 해결못하는 시간과 공간의 제약 및 농도 저하를 해결할 수 있다.
본 발명은 수소를 보관하는 기능만 있는 사탕을 이용한 초소형 용기나 연질피막을 이용한 초소형 용기보다 수소 공급능력을 더 크게 함으로써 사람이 수소를 섭취하는 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 의하면 인체의 내부에 투여 시에 캅셀단위로 할 수 있기 때문에 종래의 방법으로 해결하기 어려운 품질과 수량의 측정을 확실하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 수소생성사탕용기의 포장재료는 수소보관 용기들이 화재에 노출된다든지 또는 부주의로 인하여 보관중인 수소가 누설되어도 폭발에까지 이르지 못하도록 하는 효과가 있다.
도 1 a), b)는 본 발명의 실시 예에 따른 기체보관용기/경질캅셀로 수용한 수소보관용기의 단면도들이다.
도 2 a), b), c), d), e)는 본 발명의 실시 예에 따른 기체보관용기 성형과 수소가스를 충전하는 순서도를 나타낸 것이다.
도 3 a), b)는 본 발명의 수소가스 충전시스템의 개략도이며,
도 4는 본 발명의 연질캅셀(연질피막 기체보관용기)의 단면도 및 정면도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 수소 주입 및 밀봉 방법을 설명하기 위한 공정설명도이다.
도 7은 본 발명의 보관용기에서 가스 주입후에 밀봉하기 위한 그라우팅노즐과 고상 접착봉의 구조도이다.
도 8은 본 발명의 수소생성사탕보관용기를 구성하는 물자켓을 보인 평면도 및 측면도이다.
** 주요 도면 부호의 설명
1:수소보관용기 2: 기체보관용기 16:경질캅셀
6: 용기원통 7: 수소가스 21: 임시용기
22: 상부가 밀봉된 용기 25: 수소충전노즐
26: 원형 열압착밴드 41; 유지펌프,
42; 펌핑유지 제어밸브, 44; 유지배출밸브(드레인밸브)
45; 펌핑유지 분리밸브, 46; 펌핑유지 망형배관,
62; 수소가스, 51; 연질피막 기체보관용기, 52; 용기의 외부,
53; 용기의 내부, 54; 용기의 이음부, 55; 용기의 외부길이,
56;용기의 외부직경, 57; 복원된 노즐삽입구, 58; 유지잔량
61; 연질피막 임시용기, 62; 유지 내용물, 63; 수소충전노즐 삽입구,
64; 수소충전노즐, 65; 손상된 노즐삽입구, 66; 그라우팅노즐.
71; 용융 접착봉 주입부(노즐), 72; 고상 접착봉 가온부(히타),
73; 고상 접착봉 지지부(홀다), 74; 고상 접착봉
81; 단위 물 자켓 82; 물 자켓의 볼록한 부분,
83; 물 자켓의 오목한 부분, 84;암 훅(male hook),
85; 숫 훅(female hook)
이하에서 도면 1~8를 참조하면서 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
수소를 인체에 흡수되게 하기 위한 수소보관용기에 충진하는 수소는, 인체 내부에서 흡수 또는 대사가 가능한 품질 99.999% 이상의 순도를 가지고, 수소가스의 불순물은 아래 표 1의 농도 보다 낮은 수치로 하는 것이 좋다.
표 1
항목 | O2 | H2O | CO | CO2 | CH4 | N2 | Ar |
수소가스중의 불순물 (ppm) | 0.2 | 2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | N/A | N/A |
정제된 수소의 불순물(ppb) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
단: 포함된 먼지는 0.1 마이크로미터(um) 이하의 입자가 1입방피트(ft3)당 1개 이하로 하는 것이 좋다.
수소가스는 가연성 물질로서 발화점이 550℃이며 공기 중에서 한계 체적비 4% 내지 74%, 제한된 공간 내에서는 체적비 18% 내지 59%의 한계 내에서 폭발하는 무색, 무취, 무미, 무독성, 질식성 가스로서, 안전한 범위 이내에서 저장 또는 사용할 수 있도록 해야 하며 수소 원자는 원소 중에서 지름이 가장 작고 가벼워 물 분자로부터 쉽게 이탈될 수 있고, 공기 중에서 급속히 확산하여 공중으로 사라지며 인체의 피부 세포도 통과할 수 있는 특성이 있다.
수소분해효소에 관하여 연구하는 일부의 발표된 학설에 의하면, 토양의 미생물에 존재하는 세균의 수소분해효소는 수소분자의 가역적인 산화를 촉진시키는 효소로서 혐기성 대사에서 중요한 역할을 하며, 수소분자를 만들기도 하고 반대로 수소분자를 분해하여 수소 이온과 전자로 분리하기도하며, 철을 촉매로 이용하는 메커니즘도 최근에 밝혀져 있다.
수소분자(H2)는 산소(O2), 이산화탄소(CO2), 등과 같은 전자받개(Electron acceptor)들에게 전자를 주고 산화하면서 수소이온화 된다. 저분자량의 화합물과 페레독신(ferredoxins, 씨토크롬 c(Cyt℃hrome c), 등과 같은 단백질은 물리적으로 수소분해효소와 관련하여 전자주개도 될 수 있고 전자받개도 될 수 있는것으로 알려져 있다.
H2 + Aox --> 2H+ + Ared
2H+ + Dred -->
H2 + Dox
이 전자전달과 관련된 효소들은 낮은 산화-환원전위(ORP)를 유지하는 것이 혐기성 대사에 필수적인 것으로 알려져 있다.
음용수와 같이 경구 투입하거나 음용수에 용해시켜서 마시는 수소보관용기의 수소가스는 수소분자로서 체내에서 대사 중에 체내에 존재하는 미생물의 세균들 중에 존재하는 수소분해효소(Hydrogenase)에 의하여 분해되어 수소이온과 전자로 분리된다고 알려져 있고. 이 분리된 수소이온은 수소원자인 활성수소로서 활성산소를 소거하는 역할을 하게 된다.
일반적으로 폐로 흡입되는 산소의 약2%가 활성산소로 변하는 것으로 알려져 있는데, 1분에 흡입되는 산소의 양은 대략 2,000 cc 이며 그 중에서 활성산소로 변하는 양은 1분에 40cc이며 24시간이면 57,600cc가 된다. 한편, 하야시 히데미쯔씨의 저서인 "물의 혁명 수소풍부수"에 의하면 수돗물에 최대로 용해될 수 있는 수소포화수의 용존수소량은 1.49ppm이고, 마그네숨스틱에 의한 수소풍부수의 용존수소량은 1.203ppm으로서, 어떤 형태의 수소풍부수도 인체의 내부로 수소가스를 공급하는데 양의 한계를 보여주고 있으며, 본 발명의 수소보관용기는 활성산소대비 활성수소의 비를 수소풍부수 보다 훨씬 높게 책정하여 수소가스를 공급할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
수소가 인체에 흡수되도록 하기 위하여 적합한 경구투여용 수소가스 포장용기 개발이 필요하다. 그리고 경구 투여되어 일정한 시간이 지나면, 장에 도달하게 될 것인데, 그때에 수소가 새어나와 확산되도록 하는 용기, 즉 물과 접촉하여 일정한 시간 동안은 기밀이 파괴되지 아니하다가 서서히 기밀이 파괴되는 그러한 용기 개발이 필요하다. 이런 목적에 적합한 것으로 우선 선택한 것이 사탕으로된 캅셀 형태의 용기이다.
수소가스를 저장하는 캡슐형태의 용기 재료로서, 사탕은 온도와 압력이 변화하는 환경에서 수소가스를 사탕의 내부에서 장기간 안전하게 저장이 할 수 있는 조건을 갖춘 재료를 선택해야 한다.
사탕의 재료는 종래의 연질사탕, 무정형 경질사탕, 무설탕 경질사탕 등에서 종래의 사탕의 제조방법에 따라 공기나 질소가스에 대한 기밀성이 완전하고, 수소가스에 대한 기밀이 잘 되고, 열량은 캅셀당 10Kcal 이하이고, 인장강도가 높고, 수소를 저장하는 용기를 제조하는 과정에서 열변형이 잘되며, 유리전이온도는 수분의 함량이 3% 이상에서 38℃ 이상이 되고, 실온에서 유리의 조직과 구성이 유사한 혼합물을 만드는 것이 바람직하다.
상기 혼합물에 적용될 수 있는 종래의 사탕의 재료로서는 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물들에서 하나 또는 그 이상의 혼합물로 조성될 수 있으며, 캅셀의 원료로 사용되는 젤라틴, 글리세린 등도 첨가제로 사용될 수 있다.
이러한 원료들에 의하여 만들어지는 소정의 수분이 제거된 덩어리(Massecuites)로부터 경구투입이 가능한 캅셀모양에 상부가 개방된 주형틀에 넣어 성형할 때에 사탕의 내부에 한쪽이 개방된 원통형의 가는 공간을 만들어 그 공간을 먼저 진공으로 한 다음 대기압 이하의 수소가스를 채우고 개방된 곳을 압착하여 밀봉하면 수소가스가 저장된 수소보관용기가 된다. 사탕의 구성과 조직이 유리와 유사하면 외부의 공기는 내부로 침투하지 못하나 내부의 수소분자의 일부는 사탕의 외부로 누설이 일어날 수 있으나 대기압 이하의 내부압력으로서는 누설이 일어나지 않는 원리를 적용한 것이다. 수소가스를 안전하게 저장하기 위하여 의 기체보관용기를 기밀성이 좋은 통상의 경질캅셀에 수용되게 하여 2차로 기밀성을 높이고 상부와 하부가 모두 알루미늄층으로 된 포켓형의 포장구조물에 넣어 열 압착함으로써 3차로 기밀성을 부가하여 수소보관용기를 제조하는 것이다.
경질사탕은 보통 딱딱한 사탕(hard sweets) 또는 경질 캔디(hard boiled candies)라고도 한다. 이들은 기본적으로는 무정형이며 단단한 당과류로 탄수화물 시럽들을 강하게 탈수하여 얻어지는 제품이다. 소위 무설탕 또는 폴리올을 포함하는 근본적으로 무정형의 경질사탕들은 수소가 첨가된 탄수화물 시럽들 또는 약간 소화되는 탄수화물 시럽들을 사용하여도 얻을 수 있다. 무설탕 경질 사탕은 점차로 각광받고 있는데, 이는 무설탕 경질사탕이 유사한 관능 특성을 나타내면서도 치아 부식이 생성되는 것을 억제하고, 통상적인 설탕 경질사탕보다 열량이 적기 때문이다. 일반적으로 무설탕 경질사탕은 물에 녹인 폴리올들의 혼합물을 끓여서 제조된다. 이들 폴리올들의 혼합물들을 대기압하에서 150℃-200℃까지 끓여 대부분의 수분을 증발 시킨다. 수분의 함량을 더욱 감소시키기 위해 보통 진공에서 끓이는 과정을 수행하고 이때 정상적인 수분 함량은 2.5% 이하, 더욱 낮으면 1.5% 이하까지 그 값이 낮아진다. 이렇게 얻어진 메세큐트(massecuite)에 여러 물질들, 예를 들어 항료들, 색소들, 강력 감미료들, 산들, 식물 추출물들, 비타민들 그리고 활성 제약성분들을 가한 후에 이를 다시 식혀 주형에 넣거나 롤위에서 또는 압출에 의해 모양을 만든다. 이러한 경질사탕에 대한 기술은 한국 특허등록번호 0163252호에 잘 설명되어 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 수소보관용기와 그 제조방법에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1과 도 2의 동일 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.
실시 예 1.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기체보관용기는 사탕을 캅셀모양으로 만들어 수소가스를 저장하도록 만든 갑셀이다. 기체보관용기(2)는 내부에 여유공간을 가지는 경질캅셀(16)을 포함하여 만들어 진다. 기체보관용기(2)를 내부에 넣고 경질캅셀의 상부(4)와 경질캅셀의 하부(3)를 질소가스 분위기 하에 접착하여 만든다. 그래서 경질캅셀에는 접착부(5)가 형성된 수소보관용기(1)가 만들어 진다.
기체보관용기(2)은 도 1b의 기체보관용기의 단면도에서 나타낸 바와 같이, 용기원통(6)과 용기의 원통외부(8)와, 사탕의 원통내부(9)와, 원통외부의 양단에 반구형의 경판(10)이 일체로 이루어져 있으며, 원통내부(9)에 대기압 이하의 수소가스(7)가 저장되어 있고, 경구투입이 가능한 크기로 제조된다.
용기원통(6)의 내부와 외부에 가해지는 압력을 고려하여 인장강도는 대기압의 1.1배에 견딜 수 있는 조건으로 하여, 외부직경(D,14)이 8mm, 외부원통의 길이(L2)가 14mm, 그리고 양단의 경판(10)을 합친 용기의 총 길이(L1)는 22mm를 초과하지 않는다.
외부의 온도변화에 따른 수소보관용기(1) 내부에 저장된 수소가스의 압력변동 추이를 이상기체로 가정하여 아래의 표 2에 나타내 보면, 이상기체로 가정하여 15 ℃에서 1 기압으로 충전된 수소가스는 영하 30℃에서 0.87 kg/cm2를 그리고 30℃에서 1.09 kg/cm2를 나타내는 것과 같이 온도변화에 대한 대응으로 기체보관용기(2)와 경질캅셀(16)의 사이에 용기와 캅셀의 공간(17)을 두고, 공간은 용기원통의 외부직경(14)의 1% 이상의 간격을 두게 하여 용기의 원통내부(9) 압력이 원통외부(8)의 압력보다 높게 되면 원통내부(9)의 수소가스(7)의 일부가 원통외부(8)로 투과해서 나가면 용기와 캅셀의 공간(17)에 질소와 함께 갇히게 되고, 반대로 원통내부(9)의 압력이 원통외부(8)의 압력보다 낮게 되면 갇혔던 수소가스는 원통내부(9)로 되돌아가는 가역적 투과가 일어남으로써 기체보관용기(2)에 가해지는 일부의 압력변화를 흡수하여 완충작용을 할 수 있다.
표 2
온도℃ | -45 | -30 | -15 | 0 | 15 | 30 | 45 |
K | 228.15 | 243.15 | 258.15 | 273.15 | 288.15 | 303.15 | 318.15 |
수소가스의 충전압력 ( kg/cm2) | 0.98 | ||||||
수소가스의 압력변동 (kg/cm2) | 0.82 | 0.87 | 0.93 | 0.98 | 1.03 | 1.09 | 1.14 |
원통내부 용적변화 (15℃에서 1) | 0.95 | 1.00 | 1.05 | 1.10 | |||
원통외부 직경변화 (15℃에서 1) | 1.00 | 1.03 | 1.05 | ||||
캅셀과 사탕간의필요한 간격원통외부직경의 % | 0 | 2 | 3 |
기체보관용기(2)의 재료는 종래의 사탕, 무정형 경질사탕, 무설탕 경질사탕 등에서 종래의 사탕의 제조방법에 따라 공기나 질소가스에 대한 기밀성이 완전하고, 수소가스에 대한 기밀이 잘되고, 열량은 캅셀당 10Kcal 이하이고, 인장강도가 높고, 수소를 저장하는 사탕용기를 제조하는 과정에서 열변형이 잘되며, 유리전이온도는 수분의 함량이 3% 이상에서 38℃ 이상이 되고, 실온에서 유리의 조직과 구성이 유사한 혼합물을 만드는 것이 바람직하다.
혼합물에 적용될 수 있는 종래의 사탕의 재료로서는 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물들에서 하나 또는 그 이상의 혼합물로 조성될 수 있으며, 캅셀의 원료로 사용되는 젤라틴, 글리세린 등도 첨가제로 사용될 수 있다.
기체보관용기(2)에 충전되는 수소가스의 순도는 99.999%이상이며, 수소가스에 포함된 먼지는 0.1마이크로미터 이하의 입자기 1 ft3당 1개 이하로 한다. 대기압 이하로 충전되는 수소가스(7)는 기체보관용기(2)의 외부로부터 유입되는 공기나 질소가스는 차단되나 기체보관용기(2) 내부의 수소가스는 대기압 이상일 때에는 수소용기(6)의 외부로 일부의 누설이 있을 수 있으나 기체보관용기 내부의 수소가스의 압력이 대기압과 같거나 낮을 때에는 수소가스의 누설은 발생하지 않는다.
실시예 2;
기체보관용기(2)에 수소가스를 충전하는 방법은 도 2의 본 발명의 수소가스를 충전하는 순서도에서 나타낸 것과 같이,
a) 종래의 사탕의 재료의 선택에 따라 당류, 탄수화물 시럽 들의 혼합물, 폴리올 들의 혼합물을 원료로 하여 만들어진 소정의 수분이 제거된 덩어리(Massecuites)에 각각 필요한 첨가물들을 넣고 식힌 것을 도면에 표시된 것과 같이 주형에 넣어 모양을 만든다. 상기 첨가물에는 수소분자를 수소원자(활성수소)로 분해하는 촉진제인 철(Ferrous fumarate), 항산화 역할에 도움이 되는 비타민C, 비타민E, 폴리페놀(Polyphenol), 카로틴(Carotene), 칼슘, 등이 포함될 수도 있다. 철은 캅셀당 4mg을 초과하지 않는 것이 바람직하다.
용기의 주형틀은 종래의 사탕을 주형하는 방법과 같으며, 주형틀은 도2 a)의 임시용기(21)가 성형될 수 있는 모양과 구조로 이루어 지며, 하부는 캅셀모양이고 상부에는 원형열압착밴드(26)에 의하여 압착될 수 있도록 하는 용기의 상부돌출부(24)를 갖추는 구조로 되고 임시용기(21)의 중앙에는 금속으로 된 수소충전노즐(25)의 하부가 삽입된 채 성형된 형태를 가진다. 임시용기(21)의 길이는 용기의 총 길이(L1)에 용기 상부마감부분(28)의 높이를 합한 것과 같으며 원형열압착밴드(26)의 폭은 용기의 경판(10) 두께와 같다.
b) 임시용기(21)의 상부돌출부(24)에는 원형열압착밴드(26)가 채워지고, 수소충전노즐(25)의 내부를 진공펌프에 의하여 10-1 토르(Torr) 정도의 진공도까지 펌핑을 하고 난 다음, 수소가스공급부로부터 수소가스를 대기압 이하로 충전한다.
c) 수소충전노즐(25)은 내장된 히터에 의하여 유리전이온도 이상으로 가온하여 도2 c)에 표시된 것과 같이 원통내부의 길이()와 원형열압착밴드(26)의 폭을 합한 길이 만큼 용기의 단부로 후퇴한다. 이때에 임시용기(21)의 원통길이는 용기의 원통 내부의 길이()와 원형열압착밴드(26)의 폭을 합한 것과 같게 된다. 수소충전노즐이 후퇴하면 원형열압착밴드(26)에 장치된 히터에 의하여 용기의 상부돌출부(24)가 변형될 수 있는 온도(유리전이온도)이상으로 높여 열압착밴드(26)의 조임부(27)에 의하여 열압착밴드(26)를 임시용기(21)의 하부 원둘레와 같고 원형열압착밴드(26)의 폭에 해당하는 길이 만큼 완전히 압착되어 밀봉될 때까지 조인다. 밀봉을 위한 조임이 끝나면 임시용기(21)의 내부에는 용기의 원통내부(9)가 만들어 지고, 용기의 상부마감부분(28)만 남게 된다. 상부돌출부(24)를 압착하여 밀봉하는 과정에서 용기의 균열을 막기 위하여 제어장치에 의하여 임시용기(21)에 온도와 수분이 균형을 이루도록 제어한다.
d) 도 2의 d)와 같이 상부가 밀봉된 용기(22)의 원통내부(9)는 원통내부의 길이() 만큼 수소가스(7)가 대기압 이하로 충전되고 원통외부(8)의 상부가 경판(10)의 두께와 상부마감부분(28)을 합한 높이를 가진 상태에서 수소충전노즐(25)을 완전히 밖으로 후퇴하고 원형열압착밴드(26)를 제거하고. 부득이 밀봉되지 못한 틈은 사탕의 원료로 그라우팅(Grouting) 한다.
e) 상부가 밀봉된 용기(22)의 상부마감부분(28)이 변형될 수 있는 온도까지 열을 가하면서 경판(10)의 두께만큼 남겨놓고 상부마감부분(28)을 제거한 후에 도 2의 e)와 같이 상부의 경판(10)을 반구형으로 마감하여 도 1에 나타낸 기체보관용기(2)를 제조 완료한다.
실시예 3;
도 3은 본 발명의 수소가스 충전시스템의 개략도로서, 도 3a에서 보인 바와 같이, 수소충전노즐부와 연결된 수소충전 망형배관이 펌핑과 충전 겸용으로 사용되는 경우를 기준으로 설명하면,
수소가스 충전시스템은, n개의 수소충전노즐(25)과 보조장치들로 구성된 수소충전노즐부(31)와, 수소충전노즐부(31)에 연결된 수소충전 망형배관(32)과, 수소충전 망형배관(32)에 연결된 진공펌프(41)와 펌핑가스제어밸브(42)들을 구비한 진공펌핑부와, 수소충전 망형배관(32)에 연결되고 수소가스공급원(33), 수소가스 압력조정기(34), 수소가스 제어밸브(35)와 수소가스필터(36)들을 구비한 수소가스공급부와, 수소충전 망형배관(32)에 수소가스공급부와 함께 병렬로 연결되고 질소가스공급원(37), 질소가스압력조정기(38), 질소가스제어밸브(39)와 질소가스필터(40)들을 구비한 질소가스공급부와, 펌핑가스를 배기하는 펌핑가스 배기밸브(44)와, 공급가스를 퍼지하는 공급가스 배기밸브(43)를 구비한다.
도 3의 b)는 수소충전노즐부와 연결된 수소충전 망형배관과 펌핑가스 망형배관이 분리 사용되는 경우로서, n개의 수소충전노즐(25)과 보조장치들로 구성된 수소충전노즐부(31)와, n개의 펌핑가스분리밸브(45) 들에 의하여 수소충전노즐부(31)와 수소충전 망형배관(32)이 분리되고, 수소충전노즐부(31)과 연결된 펌핑가스 망형배관(46)에 연결된 진공펌프(41)와 펌핑가스제어밸브(42) 들을 구비한 진공펌핑부와, n개의 펌핑가스분리밸브(45) 들에 의하여 수소충전노즐부(31)와 수소충전 망형배관( 32)이 연결되고, 수소충전 망형배관(32)에 연결된 상기의 수소가스공급부와, 수소충전 망형배관(32)에 수소가스공급부와 함께 병렬로 연결된 상기 질소가스공급부와, 펌핑가스를 배기하는 펌핑가스배기밸브(44)와, 공급가스를 퍼지하는 공급가스 배기밸브(43)와 펌핑가스를 구비한 수소가스 충전시스템이다.
본 발명에 따른 수소가스 충전시스템에 있어서, 도3의 a) 의 충전과정을 살펴보면, 수소가스제어발브(35), 질소가스제어밸브(39), 공급가스배기밸브(43)와 펌핑가스제어밸브(42)를 닫고 펌핑가스배기밸브(44)를 열어 놓은 상태에서 진공펌프(41)를 가동하여 운전상태에 놓고, 펌핑가스배기밸브(44)를 닫은 후에 펌핑가스제어밸브(42)를 열어서 수소충전 망형배관(32)과 수소충전노즐부(31)의 n개의 수소충전노즐(25)들의 내부를 펌핑하여 진공도를 10-1 토르(Torr)까지 진공도를 크게한다. n개의 수소충전노즐(25) 들과 그 통로가 소정의 진공도에 도달하면 펌핑가스제어밸브(42)를 닫고, 수소가스공급부의 수소가스 제어발브(35)를 열어서 n개의 수소충전노즐(25)들이 대기압에 도달할 때까지 수소가스공급원(33)으로부터 수소가스 압력조정기(34)와 필터(36)을 거쳐 수소가스를 충전한다. 소정의 수소가스충전이 완료되면 수소가스제어밸브(35)를 닫아 공급을 중단하고, 각각의 원형열압착밴드(26)에 의하여 위에서 설명한 바와 같은 열압착절차에 따라 각각의 경질사탕의 상부돌출부(24)를 압착하여 충전된 수소가스를 밀봉한다.
질소가스공급부의 질소가스는 정비시나 비상시에 충전시스템의 내부를 퍼지하고자 할때에 사용하기 위한 것으로 질소가스제어밸브(39)를 열어 질소가스공급원(37)으로부터 질소가스 압력조정기(38)와 필터(40)를 거쳐 질소가스를 공급한다. 질소가스는 설비 휴지시에 시스템내부의 질소봉인용으로도 사용될 수 있으며 공급가스배기밸브(43)는 필요에 따라 밸브를 열어 수소가스를 배기할 수도 있고 질소가스를 배기할 수도 있다.
본 발명에 따른 수소가스 충전시스템에 있어서 도 3b)의 충전과정을 살펴보면, n개의 펌핑가스분리밸브(45)들을 닫아서 수소충전 망형배관(32)과 분리된 상태에서 펌핑가스제어밸브(42)를 닫고 펌핑가스배기밸브(44)를 열어 놓고 진공펌프(41)를 가동하여 운전상태에 놓고, 펌핑가스배기밸브(44)를 닫은 후에 펌핑가스제어밸브(42)를 열어서 펌핑가스 망형배관(46)과 수소충전노즐부(31)의 n개의 수소충전노즐(25)들의 내부를 펌핑하여 10-1 토르(Torr) 까지 진공도를 크게한다. n개의 수소충전노즐(25)들의 내부와 그 통로가 소정의 진공도에 도달하면 펌핑가스제어밸브(42)를 닫고, n개의 펌핑가스분리밸브(45)들을 닫아서 수소충전 망형배관(32)으로 통하게 한 후에, 수소가스공급부의 수소가스제어밸브(35)를 열어서 n개의 수소충전노즐(25)들이 대기압에 도달할 때까지 수소가스공급원(33)으로부터 수소가스 압력조정기(34)와 필터(36)을 거쳐 수소가스를 충전한다. 소정의 수소가스충전이 완료되면 수소가스제어밸브(35)를 닫아 공급을중단하고, 각각의 원형열압착밴드(26)에 의하여 상기의 열압착절차에 따라 각각의 사탕의 상부돌출부(24)의 하부를 압착하여 충전된 수소가스를 밀봉한다. 질소가스공급부의 기능은 위에서 설명한바와 같다.
제조공정상의 요점을 정리하면 다음과 같다.
사탕의 원료에서 수분이 제거된 덩어리(Massecuites)를 준비하고 필요한 첨가물을 첨가하여 식힌 후에 사탕의 주형틀을 준비하고 정 위치인 중앙부에 수소충전노즐을 설정된 높이에 알맞게 설치하고 주형틀의 내부에 수소충전노즐이 삽입된 채로 매세큐트를 넣어서 임시용기를 성형한다.
임시용기의 상부돌출부에 원형열압착밴드를 채우고 수소충전노즐의 내부를 진공펌핑하고 수소충전노즐의 내부에 수소가스를 충전하고, 수소가스 충전노즐의 온도를 높여 상부돌출부의 단부로 후퇴하면 임시용기의 내부가 형성된다.
원형 열압착밴드에 의하여 상부돌출부룰 밀봉이 될 때까지 압착하여 조이면상부가 밀봉된 용기가 된다.
수소충전노즐을 완전히 밖으로 후퇴하고 원형 열압착밴드를 제거한 후에 필요시 그라우팅하여, 상부가 밀봉된 용기의 상부마감부분을 제거하고 상부의 경판이 되게 마감하면 기체보관용기의 제조가 끝난다.
기체보관용기를 질소분위기 하에 경질캅셀에 넣고 접착하여 밀봉하면 본 발명의 수소보관용기의 제조가 끝난다. 완성된 수소보관용기를 상부와 하부에 알루미늄 층이 있는 포켓형의 의약품구조물로 포장처리한다.
실시예 4.
기체보관을 위한 용기를 더욱 개량하여 경질이 아닌 연질의 기체보관용기를 제조하는 방법을 설명한다.
연질피막의 임시 기체 보관 용기의 제조에 사용되는 재료는, 통상의 연질캅셀 제조에 사용되는 것으로서, 천연 콜라겐에서 추출한 일반 젤라틴, 아미노기가 카복실기로 치환되어 붕해 안정성을 높여주는 호박산(succinic acid) 젤라틴, 글리세린, 농글리세린, 전분, 가소제 혹은 연화제로서의 솔비톨 솔비탄 또는 솔비이트 계열, 폴리글리시톨 시럽, 슈크로오스, 만니톨, 자일리톨, 말토오스, 환원맥아당 시럽, 말티톨, 폴리에틸렌글리콜 등에서 1종 또는 그 이상의 혼합물로 조성하고, 정제수, 흑색산화철, 적색산화철에서 1종 또는 그 이상의 종을 선택하여 혼합하고, 팽윤, 용해, 탈포하여 피막의 기제(gel mass)를 조제한다.
연질피막 임시용기 내부의 내용물은 용기가 제조된 후에 수소가스로 치환될 것이기 때문에 피막의 필름과 내용물 간에 계면활성제 없이도 안정을 줄 수 있는 물질로서 유지를 사용한다. 기제 유지로서는 대두유, 홍화유, 정제어유, 정제가공유, 참기름, 고추씨유, 소맥배아유, 포도씨유, 올리브유, 채종유, 달맞이꽃 종자유, 괴일향오일 등에서 선택된 1종 또는 그 이상의 유지인 것이다.
연질피막 임시용기를 만드는 방법은 종래의 제조방법과 같이, 두장의 필름 기제의 중앙에 내용물을 넣고 타원형으로 두 필름을 접착하여 내용물을 내장 밀봉한 임시 연질캅셀을 만든다.
통상의 로타리식 자동충전기(성형기)에서 필름 두께가 균일한 필름을 만들어 약 12 ~ 20 oC, 약 20 ~ 30%의 상대습도인 냉풍으로 냉각하여 겔화 시킨 다음 성형기로 이송한다. 내용물을 소정의 량씩 충전기를 통하여 충전시킨다.
충전기의 스프레드박스(spread box)의 양끝 쪽에 있는 필름을 균일하게 견인하고, 다이롤(die roll)의 기계적인 압력과 전기적인 열(35 ~ 40oC)에 의하여 필름의 양측을 봉합하여 접착시킴으로써 봉합된 피막 필름의 접착부(seam)에서 내용물의 누액이나 수분의 평형을 잃어 성상의 변형을 가져오지 않도록 한다.
연질피막 기체보관용기는, 도 4의 단면도에 도시된 바와 같이, 종단면도는 타원형이 되고 횡단면도는 원형이 되는 럭비볼과 같은 외형을 가진다. 기체보관용기는 연질피막을 캅셀모양으로 만들어 소정 압력의 수소가스(7)를 내용물의 기제로 하고 소량의 유지 잔량(58)이 저장된 연질피막 기체보관용기(51)이다. 이것은 그 외부에 경질캅셀로 보호하도록 경질캅셀 내부에 소정의 공간을 두고 수용될 수 있는 구조로 하여도 된다.
연질피막 기체보관용기(51)는 용기의 외부(52), 용기의 내부(53), 용기의 이음부(54)와 수소충전 시 손상된 경판부분이 복원된 노즐삽입구(57)가 형성되어 있고, 용기의 내부(53)에는 대기압의 2배를 초과하지 않는 수소가스(7)와 3 ~ 30%의 유지잔량(58)이 저장되어 있는 구조로 되어 있으며, 용기의 외부길이(55:L)와 용기의 외부직경(56:D)은 경구투입이 가능한 규격으로 제조된 것이다. .
연질피막 기체보관용기의 용해시간은 경질캅셀로 보강할 것이면 12분 이내가 되도록 하고, 연질캅셀 단독으로 복용할 것이면 30분 이내로 하며, 규격은 기체보관용기의 내부와 외부에 가해지는 압력을 고려하여 장력(tension) 혹은 탄성(elasticity)은 소정압력의 1.1배에 견딜 수 있게 하기 위하여, 성형시 연질피막 임시용기(61)의 피막 두께는 0.8 ~ 1.1mm로 하고, 통상의 방법으로 냉각 건조한 후의 두께는 0.7 ~ 1.0mm가 되게 한다. 용기의 이음부(54)의 두께는 냉각 건조 후 기준으로 0.6 ~ 0.95mm가 되게 하고, 복원된 노즐삽입구(57)의 두께는 냉각 건조 기준으로 0.7 ~ 1.0mm가 되게 한다.
연질피막 기체보관용기의 제조 방법은, 연질피막 기체보관용기의 성형공정과 수소가스를 충전하고 밀봉하는 과정으로 되어 있다.
연질피막 임시용기(61)의 성형공정에서는, 종래의 기술과 같이 내부에 유지를 밀봉한 연질캅셀을 제조하고, 연질캅셀의 내부 유지를 배출시키고 수소가스를 봉입하는 공정은 도 5의 공정설명도에 나타낸 바와 같이 한다.
본 방법은 먼저 도 5의 a)와 같이, 수소가스를 초소형 연질피막 임시용기(61)에 충전하여 밀봉함으로써 연질피막 기체보관용기(51)를 제조하는 공정을 실시하는데, 통상의 연질캅셀 제조에 사용되는 연질피막의 성분에 소정의 두께를 부여하여 장력과 탄성을 보강하고, 유지내용물(62)을 내부에 충전하고 봉합한 용기의 이음부(54)를 가진 연질피막 임시용기(61)를 만든다.
다음에는 도 5의 b)와 같이 임시용기(61)가 수직으로 위치한 상태에서 용기의 하부 경판부에 있는 용기의 이음부(54)에 수소충전노즐 삽입구(63)를 정하고, 노즐의 삽입구(63)를 통하여 아래로부터 상 방향으로 날카로운 주사바늘 형의 수소충전노즐(64)을 임시용기 (61) 내부에 유지 깊이 중앙 부위에 해당하는 길이로 삽입한다.
이어서 도 5의 c)에서 보인 바와 같이, 수소충전노즐 삽입구(63)의 기밀을 확인한 후 수소충전노즐(64)을 내부에 유지 잔량의 깊이에 해당하는 길이로 이동하면서 임시용기(61) 내부의 유지 내용물(62)을 수소충전노즐을 통하여 펌핑해서 배출하고, 수소가스를 충전한 후에 잔류하는 임시용기내의 유지 잔량(58)이 3 ~ 30% 용기의 바닥에 깔려 있는 상태가 되게 한 후, 수소가스(7)를 소정의 압력까지 충전한다. 이때 충전압력은 대기압의 2배를 초과하지 않도록 한다.
다음에는 도 5의 d)와 같이, 수소충전노즐(64)을 임시용기(61)의 충전노즐 삽입구(63)를 통하여 완전히 밖으로 후퇴하면서 유지 잔량(58)에 의하여 자체에서 형성되는 기밀유지 막과 피막 자체의 탄력에 의하여 손상된 노즐 삽입구(65)에 잠정적으로 기밀이 유지되게 한다.
그리고 도 5의 e)와 같이, 임시용기(61)의 임시로 기밀이 유지되고 있는 상태에서 그라우팅 노즐(66)에 의하여 연질 피막의 재료를 손상된 노즐삽입구(65)에 주입하면서 소정의 주입압력과 전기적인 온도(200oC이하)에 의하여 그라우팅(grouting) 처리하여 접착이 되게 한다.
여기서 그라우팅 공정에 사용하는 그라우팅노즐(66)은 도 7에서 보인 바와 같이, 손상된 노즐삽입구(65)에 침투가 가능하게 고상의 접착봉이 용융된 것을 손상된 노즐삽입구(65)에 접촉하여 주입하는 용융 접착봉의 주입부(71)와, 200 oC까지 가열이 가능한 전기 히타와 열전도체를 가진 고상 접착봉 가온부(72)와, 고상의 접착봉이 노즐쪽으로 이동할 수 있는 원통형의 통로와 통로를 통하여 밀어줄 수 있는 밀대(pusher)를 가진 고상 접착봉 지지부(73), 그리고 고상 접착봉 지지부의 내부에 삽입되는 고상 접착봉(74)으로 구성된다.
그라우팅용 연질피막의 재료는 본문의 연질피막 재료 중에서 젤라틴을 주성분으로 하고 점착성이 강한 고상의 접착봉으로서 200 oC 이하에서도 손상부에 침투가 가능할 정도로 용융이 되게 하는 것이다.
연질피막 재료의 주입방법은, 손상된 노즐삽입구(65)의 위치가 위 쪽이 되게 임시용기(61)의 방향을 조정하고, 고상 용접봉(74)을 고상 접착봉 지지부(73)에 삽입한 상태에서, 용융 접착봉의 주입부(71) 노즐을 손상된 노즐삽입구(65)에 밀착시키고, 고상 접착봉 지지부(73)에 있는 밀대를 이용하여 용융 접착봉의 주입부(71) 방향으로 최대한 밀어주면서 고상 접착봉 가온부(72)의 전기히타를 넣으면 200 oC 이하에서 고상 용접봉(74)의 앞부분이 용융되면서 용융 접착봉의 주입부(71)를 통해서 손상된 노즐삽입구(65)에 침투 융착되어 노즐삽입구(57)가 복원되어 밀봉하게 된다.
그래서 도 5의 f)과 같이, 내부에 수소가스와 유지잔량이 밀봉된 연질피막 기체보관용기(51)가 제조되어 보호용 경질캅셀의 내부에 수용될 수 있는 준비가 완료된 상태가 된다.
이 실시예에서 수소충전을 하기위한 시스템으로는 제3 실시예에서 설명한 바와 같이, 도 3b에서 보인 수소가스 충전시스템을 이용한다.
먼저 수소가스 충전을 위한 임시용기, 유지가 내부에 밀봉된 임시용기를 수소충전노즐부에 장전하고, n개의 펌핑유지분리밸브(45)들을 닫아서 수소충전노즐부가 수소충전 망형배관(32)과 분리된 상태에서, 펌핑유지제어밸브(42)를 닫고 유지배출밸브(44)를 열고 유지펌프(41)를 가동하여 유지펌프 입구라인의 유지를 배출한 다음에, 유지펌프를 운전상태로 유지하면서 유지배출밸브(44)를 닫고 펌핑유지제어밸브(42)를 열어서 펌핑유지 망형배관(46)과 수소충전노즐부(31)의 n개의 수소충전노즐(64)들과 연질피막 기체보관용기(51)들에 있는 유지를 펌핑하여 배출한다. 이때 수소가스를 충전한 후에 잔류하는 임시용기 내의 유지 잔량(58)이 3 ~ 30%가 되도록 용기에 부착된 유지와 충전노즐(64)에 부착된 유지의 양이 적당하게 남아 있을 정도로 조절하는 것이 필요하다. 그래서 n개의 수소충전노즐(64)들의 내부와 그 통로에 유지가 어느 정도 남아 있도록 펌프 입구의 압력이 소정의 부압 크기에 도달하면 펌핑유지제어밸브(42)를 닫고, n개의 펌핑유지분리밸브(45)들을 열어서 수소충전노즐부가 수소충전 망형배관(32)으로 연통하게 한다. 이렇게 한 후, 수소가스공급부의 수소가스제어밸브(35)를 열어서 n개의 수소충전노즐(25)들이 소정의 압력에 도달할 때까지 수소가스공급원(33)으로부터 수소가스 압력조정기(34)와 필터(36)을 거쳐 수소가스를 충전한다. 소정의 수소가스충전이 완료되면 수소가스제어밸브(35)를 닫아서 수소가스 공급을 중단하고, 수소가스충전노즐을 후퇴시켜 임시용기로부터 빼어내고, 대신에 그라우팅노즐(66)을 임시용기의 노즐삽입구(65)에 연결하여 연질 피막의 재료를 소정의 주입압력과 온도(200oC이하)로 손상된 노즐삽입구(65)에 주입하면서 그라우팅(grouting) 처리를 하여 접착한다. 이렇게 하면 내부에 수소가스와 유지 잔량이 밀봉된 연질피막 기체보관용기(51)가 제조되어 보호용 경질캅셀의 내부에 수용될 수 있는 준비가 완료된 상태가 된다.
실시예 5:
장내 세균 군에 의하여 대장 내에서 수소가스를 생성하는 물질을 사탕에 대하여 30% ~ 70%되도록 사탕과 혼합하여 만든 수소생성사탕에 관한 설명한다.
방귀(flatulence)는 포유동물의 소화과정에서 부산물로 나오는 혼합가스로서 배설물을 대장으로부터 내려오게 하는 같은 소화기관의 연동(peristallic)작용에 의해 직장으로 운반되어 방출되는데, 그 중 무독 무취의 방귀의 주요 성분은 일반적으로 다음 표 3과 같다고 알려져 있다.
표 3
항목 | 질소 | 산소 | 수소 | 이산화탄소 | 메탄 |
주요성분 | 20 ~90% | 0 ~ 10% | 0 ~ 30% | 10 ~ 30% | 0 ~ 10% |
평균 | 55% | 5% | 15% | 20% | 5% |
생성 원 | 공기흡입 시 | 공기흡입 시 | 대장에서 발효 | 대장에서 발효 | 대장에서 발효(성인의 30% 만 해당) |
무독 무취의 방귀 중에서 질소와 산소는 우리가 삼키는 공기로부터 오는 것으로서, 산소는 인체에 흡수되지만 질소는 흡수되지 못하므로 방귀를 통해 방출된다. 한편 대장에서 생성되는 수소가스, 이산화탄소와 메탄가스 중에서 수소가스는 많은 양이 혈관을 통해 운반되나, 쓸모없는 이산화탄소와 메탄가스는 대부분 방귀를 통해 방출된다.
한편, 악취성의 방귀에는 스케톨, 인돌, 암모니아 등의 육류성 단백질에 의한 것과 메탄에치올(methaneethiol), 황화수소, 디메칠설파이드(diemthylsulfide) 등의 유황을 함유하는 화합물이 그 성분으로 되어 있으며 대장에서 생성되는 가스의 약 1%에 해당된다.
사람은 성인 기준으로 하루에 500 ~ 700 cm3의 가스를 약 15회로 분할하여 방출하는데, 그 중에서 생성되는 수소가스는 하루에 75 ~ 105 cm3가 되며 그 중에서 일부는 항문을 통해 다른 가스와 같이 방출되고, 다른 일부는 장 내의 영양소가 통과하는 통로인 루멘(lumen)을 통하여 그 혈중의 분압 보다 높으면 확산(diffusion)의 과정에 의해 장벽의 혈류로 들어간다. 혈류를 따라 운반된 수소가스는 세포 내부로 침투되기도 하며, 그 중의 일부는 혈액이 폐를 통해서 통과할 때에 혈액으로부터 다시 나와서 호기(exhale)와 함께 방출되기도 한다. 이때 같이 생성되는 이산화탄소와 메탄가스는 대부분 항문을 통해 방출되고 일부는 장벽의 혈류로 들어가 정맥류의 다른 이산화탄소와 합쳐진다.
결장 내에서 세균 군에 의해 발효되어 수소를 발생하고, 그 발생된 수소가 강력한 항산화 작용을 하는 것을 뒷받침하는 연구 자료들을 보면;
의대생들에 대한 생리학 실험의 연습과정으로 장내발생 수소가스에 관한 호흡 수소시험 - Breath hydrogen testing as a physiology laboratory exercise for medical students, Ramon G. Montes, Richard F. Gottal, School of Medicine, Johns Hopkins University, accepted Dec 23 1991 -호흡 수소시험에서 탄수화물의 흡수 감소를 규명하는 방법으로, 학습도구로서 BHT를 실시하는데, 네이잘 프롱(nasal prong) 기술을 통해 호기 때에 채취된 쌤플을 가스 크로마토그래피에 의해 분석하는 것인데, 결과적으로 락토오스, 프락토오스와 락튤로오스를 섭취한 학생들이 단당류인 글루코오스나 수크로오스를 섭취한 사람보다 소장에서의 흡수불량으로 더 많은 수소가스가 검출되었는데, 이는 효소인 락테이즈(lactase)의 결핍에 기인한다는 보고서이다.
호흡수소의 시험결과는 장내 세균 군의 정량적 혹은 정성적인 양상과 관련이 있는 요소들의 영향을 받는다. 연구의 목적은 결장의 원상에서 손실이 있는 경우에 락튤로오스를 경구 투여 한 후에 수소가스의 배출 능력이 변하는지를 보는 것이다. - Influence of colectomy on hydrogen excretion in breath, Francesc Casellas, Francesc Casellas, A. Torrejon, accepted Oct 14 2008 -시험 결과는 결장관리가 잘 되거나 부분적 절제의 환자들 보다 소장을 완전히 들어낸 환자들에 있어서 수소가스의 배출량이 현저히 낮았다는 보고서이다.
여학생들에게 라피노오스를 가수분해하는 효소인 알파-디 갈락토오시데이즈 (a-D galactosidase)를 섭취하게 하고 생체리듬의 패턴을 추적하는데, 호흡 수소시험 방법(BHT)을 이용하였다 -Circadian rhythm of breath hydrogen in young women, Mieko Kagaya, Mayumi Iwata, accepted Jan 23. 1998)-이 보고서에서 시험의 결과는 일파-디 갈락토오시데이즈를 섭취 하지 않았을 때(24 ppm) 보다 섭취했을 때(17 ppm)가 7 ppm 낮았고 또한 식이섬유 섭취량이 많을 때 수소가스가 더 발생될 수 있다는 것으로, 이는 여학생들이 소당류가 함유된 식이섬유를 많이 섭취함으로써 수소가스가 더 많이 발생한다고 유추할 수 있다.
8명의 견강한 대상에 대해 커큐민(curcumin)의 원료인 카레의 터머릭을 함유한 카레와 그렇지 않은 카레를 섭취하게 하고 채취된 쌤플들을 가스 크로마토그래피에 의해 분석했다. - Effect on dietary turmeric on breath hydrogen, Akito Shimouchi, Kazutoshi Nose, Dig Dis Sci. 2009; 54(8): 1725 ~ 1729 - 결과는 터머릭을 함유한 카레는 그렇지 않은 카레보다 호흡수소가 괄목할만하게 증가했고 소장의 경과시간을 단축시켰으며, 장의 자동력과 탄수화물의 결장 내 발효를 활성화 했다는 보고서이다.
커큐민의 항산화와 항 염증효과, 활동모드 및 병리학적 조건들에 대한 치료적 효과에 대한 것이다. - Antioxidant and anti-inflammatory properties of curcumin, Venugopal P, Menon and Adluri Ram Sudheer, I.E. Magazine, Sep 2001 - 커큐민의 Cylooxygenase-2, Lypooxygenase와 유도체인 nitric oxide synthase는 염증과정을 중재하는 효소들이다. 염증은 종양의 촉진에 밀접한 관계가 있어서, 발암인자에 대한 화학적 예방특성을 가지고, 활성산소가 개입하는 지질막의 과산화 손상, 디엔에이(DNA)와 단백질의 산화적 손상은 만성 병리학적 합병증과 관련이 있다는 보고서로서, 커큐민의 장내 수소생성과 연관이 있는 것으로 유추된다.
커큐민은 피부, 구강, 소장, 결장의 발암인자(carcinogenesis)들로부터 보호하고, 여러 동물들의 종양 모델에서 기존 혈관으로부터 새로운 혈관이 생성되는 기작(angiogenesis)과 전이를 억제하는 것을 보여왔다.- Cancer chemopreventive effects of curcumin, Young-Joon Surh, Kyung-Soo Chun, Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 595 - 커큐민은 세포 싸이클의 여러 단계에서 그들을 포집하고 프로그램된 세포의 죽음을 유도함으로서 암세포의 확산을 억제한다. 더욱이 커큐민은 전자전달 연쇄에 의해 약품을 무독화하는 싸이토크롬 P450 isozyme을 억제하여 발암물질의 생물학적 활성화를 억제한다는 보고서로서, 이것 또한 커큐민의 장내 생성 수소가스와 연관이 있는 것으로 유추된다.
커큐민, 캡사이신과 식용 향신료를 들의 건강에 이로운 지질저하와 항산화의 영향에 대해 고지혈증으로 유도된 쥐를 통해 생체활동적인 화합물들의 씨너지 효과가 있는지 확인하는 평가가 있었다.- Hypolipidemic and antioxidant effects of dietary curcumin and capsaicin in induced hypercholesterolemic rats, H. Manjunatha and K. Srinivasan, published on line, Oct. 2007- 커큐민과 캡사이신은 고지혈증에 쥐들에게서 간과 혈중의 과산화 지질을 낮추었으며, 정상의 쥐에 있어서는 간의 아스코브산이 강화되었고, 고지혈증의 쥐에 있어서는 역시 환원제인 글루타치온이 강화되었다는 보고서로서, 커큐민과/또는 캡사이신에 의한 장내 생성 수소가스와 연관이 있는 것으로 유추된다.
사람의 소화기관에는 존재하지 않거나 결핍된 효소로 인해 소장 내에서 가수분해로 인한 흡수가 되지 못하고 결국은 대장의 한 부분인 결장 내에 존재하는 세균 군인 박테리아의 먹이가 되면서 발효되어서, 수소가스를 포함한 무독 무취의 가스의 생성을 촉진하는 물질로서는;
첫째, 우유를 포함한 유제품에 함유되어 있고, 탄수화물의 소당류에 해당하는 락토오스(lactose), 프락토오스(fructose),와 인공으로 합성한 락튤로스(lactulose)가 있는데, 성인이 되면서 상기 물질들을 가수분해하는 효소인 락테이즈(lactase)가 결핍되어 소장에서 분해되지 못하는 것이 그 원인이다.
둘째, 콩과 식물, 양배추, 브로콜리, 아스파라가스 등에 함유되어 있고, 탄수화물의 소당류에 해당하는 라피노오스 계통(RFO)에는 3 당류인 라피노오스(raffinose), 4 당류인 스타키오스(stachyose)와 5 당류인 버바스코오스(verbascose)가 대표적인데, 상기 물질들을 가수분해하는 효소인 알파-갈락토시데이즈(a-galactosidase, a-GAL)가 사람의 소화기관에서는 없기 때문에 소장에서 분해 흡수되지 못한다.
셋째, 식용 향신료로 사용되는 울금(turmeric)의 커큐민(curcumin), 고추의 산 아미드류에 속하는 캡사이신(capsaicin), 돼지감자, 우엉 등에 함유된 다당류인 이눌린(inulin), 생강의 진저롤(gingerrol), 마늘에 함유된 황 화합물의 알리신(allicin) 등에는 이들을 각각 가수분해하는 효소가 사람의 소화기관에는 없기 때문에 소장에서 분해 흡수되지 못한다.
넷째, 밀, 호밀, 보리, 귀리 등의 내배유(endosperm)에 있는 부질(gluten)은 글리아딘(gliadin)과 글루테닌(glutenin)이라는 단백질로 구성되어 있고, 글루테닌은 망상의 상호결합에 관여하는 유황원자를 가지고 있어 부질을 가수분해하는 효소가 사람에게는 결핍되어 있기 때문에 소장에서 분해 흡수되지 못한다.
사탕의 제조방법으로는, 실시예 2 a)에서 혼합물을 원료로 하여 만들어진 소정의 수분이 제거된 메세튜트의 단계에 있어서, 사탕용기 내지 사탕이 장내에서 유익한 수소가스를 생성하게 유도하는 화합물을 추가하는 단계에서, 우유를 포함한 유제품에서 추출하는 락토오스(lactose) 와 인공으로 프락토오스와 갈락토오스를 합성한 락튤로스(lactulose) 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 추가하거나, 콩과 식물, 십자화과 채소인 양배추, 브로콜리, 아스파라가스, 케일, 무, 배추 등에서 추출하는 라피노오스 계통(RFO)의 3 당류인 라피노오스(raffinose), 4 당류인 스타키오스(stachyose)와 5 당류인 버바스코오스(verbascose) 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 추가하거나, 식용 향신료로 사용되는 울금(turmeric)에서 추출한 커큐민(curcumin), 고추의 캡사이신(capsaicin), 돼지감자, 우엉 등에서 추출한 이눌린(inulin), 생강에서 추출한 진저롤(gingerrol), 마늘에서 추출한 알리신(allicin) 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 추가하거나, 밀, 호밀, 보리, 귀리 등의 내배유(endosperm)에서 추출한 부질(gluten)과 글루테닌(glutenin)에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 추가하여 성형 또는 사출을 위하여 메세큐트를 냉각시켜서 장내 수소생성사탕을 제조한다.
상기 메세큐트의 성분이 1차로 조정된 단계에 있어서, 사탕용기 내지 사탕이 장내에서 유익한 수소가스를 생성하게 유도하는 화합물을 추가하는 단계에서 락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 추가하여 성형 또는 사출을 위하여 메세큐트를 냉각시켜서 장내 수소생성사탕을 제조한다.
당 알코올의 혼합물로부터 만들어진 메세큐트에 있어서, 장 내에서 수소가스 생성을 더욱 크게 하기 위해, 수소가스를 내부에 보관하는 기능을 없애고, 장내에서 유익한 수소가스를 더 많이 생성하도록 유도하는 화합물들만 추가하기 위해, 락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 선택하여 추가하여 성형 또는 사출을 위하여 메세큐트를 냉각시켜서 장내 수소생성사탕을 제조하는데, 이 때에는 상기 사탕의 모양과 규격에 특정한 제한을 두지 않는다.
장내수소생성사탕을 섭취 함으로써 장내에서 추가로 생성되는 유익한 가스를 측정하는 이상적인 방법으로는 종래의 호흡수소시험(breath hydrogen test; BHT) 방법을 따른다. 시험 대상의 양을 섭취 후 12시간 이내에 네이잘 프롱(nasal prong) 시스템에 의해 매 호기와 함께 플라스틱 주사기 속으로 분석에 필요한 충분한 양을 빨아드린다. 빨아드린 쌤플에 함유된 수소가스의 분석은 반도체용 가스 크로마토그래피(gas chromatography)에 의해 시행된다. BHT에서 정상적인 성인은 호흡수소 수준이 6 ~ 14 ppm이고, 장내수소생성사탕을 섭취 시에 수소가스의 증가 량은 용기 내부에 보관된 수소와 합쳐서 2 ~ 10 ppm, 바람직하게는 2 ppm 이상이 되게 메세큐트의 성분 또는 용기내의 수소가스 보관량을 조정한다.
실시예 6,
기체보관용기(2)을 음용수와 함께 경구에 투입하여 인체의 장내에서 일정시간 후에 용해되도록 하기 위하여, 질소가스 분위기 하에 종래의 경질캅셀의 하부(3)에 넣고 경질캅셀의 상부(4)를 씌운 다음 경질캅셀의 하부(3)와 상부(4)가 겹치는 부분인 경질캅셀의 접착부(5)를 접착처리 하면 수소보관용기(1)의 제조가 끝난다.
경질캅셀(16)은 종래의 제조방법에 따르나 과립형이나 분말을 수용하는 통상의 의약품용 경질캅셀 보다는 공기에 대한 기밀성과, 내습성과 인장강도를 높이기 위하여 캅셀의 상부와 하부가 겹치는 접착부의 면적을 도 1에 나타낸 것과 같이 최대한 크게 하고 접착부의 위치는 도 1에 나타낸 것과 같이 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 경질캅셀(16)의 중앙부로 한다.
경질캅셀은 수용성 셀룰로오스 유도체 및 겔화제 등을 재료로 하거나, 젤라틴( Gelatin)에 폴리에칠렌글리콜(PEG), 글리세린 등을 재료로 하거나, 나노은 코팅의 추가도 가능할 수 있으며, 고온에서 점도가 높고 37 oC로 가온한 정제수에 용해 상태 시험을 하여 15분 이내에 용해될 수 있는 것으로 선택한다.
연질피막 기체보관용기를 그대로 포장하여도 되지만, 운반시의 부주의로 인한 파손을 방지하고, 또 기체보관용기를 음용수와 함께 경구에 투입하여 인체의 장내에서 일정시간 후에 용해되도록 하기 위하여 경질갑셀로 한번더 포장하는 것이 좋다. 그래서 질소가스 분위기 하에 종래의 경질캅셀의 하부에 수소가스가 충전된 연질피막기체보관용기를 넣고 경질캅셀의 상부를 씌운 다음 경질캅셀의 하부와 상부가 겹치는 부분인 경질캅셀의 접착부를 접착처리 하면 수소보관용기의 제조가 끝난다.
수소보관용기(1)의 포장방법을 선택함에 있어서, 장기 저장과 화재로부터의 안전을 고려하여 종래에 개발된 포켓형의 의약품포장구조물에서, 알루미늄 층을 중심으로 나일론 층과 고밀도폴리에칠렌(HDPE), 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 중 하나를 아래위로 합지하고 열 펀칭하여 개구형의 돔부가 성형된 상부필름을 형성한 후, 돔부에 상기 수소보관용기(1)을 넣고, 알루미늄 호일층(Press through pack foil)을 하부필름으로 하여 밀착시키고, 비닐레진, 폴리우레탄수지 또는 열경화성 접착수지를 열융착하여 밀봉할 수 있는 것들 중에서 선택하고, 외부의 습한 공기, 일광 등의 침투에 대한 차단효과를 높이기 위하여 상부필름의 알루미늄층과 HDPE 사이에 건조공기층을 추가 한 것을 사용할 수도 있다.
수소보관용기의 포장구조물들을 장기저장 내지 운반을 하기 위하여서는 소형이고 압착밀봉형인 알루미늄팩을 사용하고 단열처리가 된 알루미늄팩이면 더욱 바람직하다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 방화용 물 자켓의 예시도를 나타낸 것인데, 상부그림은 물 자켓의 평면도이고, 하부그림은 물 자켓의 측면도이다.
수소가스를 보관하는 사탕용기 및 이를 포장한 제품의 안전한 저장과 운반을 위해, 도 8과 같이 120℃ 이상의 환경에서 녹아 내릴 수 있는 폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등에서 하나 또는 그 이상의 화합물을 재료로 하여 기본 단위인 방석모양의 단위 물자켓(1)을 만든다. 물 또는 내화성 부동액을 내부에 담을 수 있고, 규격에 따라 접을 수 있도록 물자켓의 볼록한 부분(2)과 오목한 부분(3)이 교대로 배치되도록 한다. 단위 물자켓(1)의 긴 쪽의 한쪽 끝에는 플라스틱 내지 금속의 암 훅(4)과 다른 한쪽 끝에는 숫 훅(5)을 배치하여, 서로 연결할 수 있도록 제작한다.
실제 수소생성사탕용기를 포장할 때 두 장의 물자켓을 사용하여 가로 세로 방향으로 감으면 된다. 즉 하나는 앞뒤로 감고, 다른 하나는 좌우로 감으면 된다. 이렇게 물자켓으로 감은 후 통상적인 방법으로 박스에 넣어 포장하면 된다.
즉 서로 크로스 되어 포장된 제품의 6면 전체를 물자켓으로 감싼 것을 저장 내지 운반용 박스에 넣어서, 화재 예방, 소화, 고온에서의 냉각 기능을 맡을 수 있도록 하고, 운반용 박스의 규격에 따라 단위 물자켓의 양측 훅에 의해 여러 장을 연결하여 사용할 수 있게 한다.
실시예 7
기체를 보관하고 있다가 물에 접촉되면 용해되어 기체가 누설되는 재질로 만들어진 원통형의 캅셀 형태 용기인 기체보관용기에는 수소이외에도 일산화탄소, 일산화질소, 제논, 헬륨, 등을 충전하여 인체에 공급하도록 하면 여러가지 의학적인 효과를 가져 올 수 있다.
의학상의 해법을 제공하는 약학적인 가스분자가 있는데, 전통적으로 잘 알려진 의료용 가스분자인 산소(O2)와 아산화질소(N2O) 이외에, 의학기술의 발전에 따라, 일산화탄소(CO), 일산화질소(NO), 제논(Xe) 및 헬륨(He)의 역할에 대한 의료계의 보고서들이 최근 들어 많이 발표되고 있다.
분자가스들의 인체에 미치는 효과들을 요약해 보면, 수소가스(Hydrogen)는 이미 설명된 바와 같이 사람을 포함한 포유류의 체내에서 산화에 의한 세포의 손상을 예방하고 치유함으로써 조직을 보호하는 항산화 작용을 가장 광범위하게 하고, 특히 인체 각 부분에서 발생하는 강력한 활성산소에 해당하는 하이드록시 래디칼(*OH)과 퍼옥시니트라이트(ONOO-) 의 제거에 많은 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.
일산화탄소(Carbon monoxide)는 고농도에서는 혈액의 산소운반능력을 저하시켜 세포조직의 저산소증을 유발하는 독성가스에 속하지만, 저농도(ppm단위)에서는 항산화역할을 하여 허혈재관류장애와 같은 저산소증(국소빈혈)에 의한 세포의 산화적 손상을 예방하고, 체내에서 에너지를 합성하는 미토콘드리아에서 생성되는 슈퍼옥사이드 래디칼(O2
-)의 제거를 할 수 있고, 수소가스와 함께 복합치료에 효과가 상승되는 것으로 보고되고 있다.
일산화질소(Nitric oxide)는 저농도의 경우 체내에서 신호전달분자로서 혈관에서의 혈액공급을 증가시키고, 세포의 산화적 손상으로부터 조직을 보호하는 효과가 있으나, 고농도에서는 활성산소의 하나인 퍼옥시니트라이트(Peroxynitrite)를 증가시키는 역효과가 있기 때문에 균형의 유지에 주의를 요한다고 보고되어 있다.
제논( Xenon)과 헬륨(Helium)은 불활성의 희유가스로서 체내에서 저농도 시 신호의 활성을 도와서 세포의 산화로부터 보호하는 효과가 있어 심근의 허혈재관류장애를 예방할 수 있는 것으로 보고되어 있다.
이들 분자가스들을 각기 가스보관용기에 밀봉하여 복용하도록 함으로써 인체 공급할 수 있다. 가스보관용기와 충전방법 및 용기 제조 방법등은 수소가스를 밀봉하기 위하여 위에서 이미 설명한 기술들을 그대로 적용할 수 있다.
Claims (19)
- 기체를 보관하고 있다가 물에 접촉되면 용해되어 기체가 누설되는 재질로 만들어진 원통형의 캅셀 형태 용기인 것이 특징인 기체보관용기.
- 청구항 1에 있어서,상기 용기의 재료는, 연질사탕, 무정형 경질사탕, 무설탕 경질사탕의 재료로 사용되는 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물, 등에서 하나 또는 그 이상의 혼합물인 메세큐트로 조성되거나,상기 용기의 재질은 젤라틴, 글리세린, 철(Ferrous fumarate), 비타민C, 비타민E, 폴리페놀(Polyphenol), 카로틴(Carotene), 칼슘, 등에서 선택한 하나 또는 그 이상의 첨가물을 첨가한 것이 특징인 기체보관용기.
- 청구항 1에 있어서,상기 원통형 캅셀 형태 용기 외부에 이 보다 외형이 크고 뚜께가 얇은 경질캅셀을 이중으로 설치하여 수소를 보관하도록 한 것이 특징인 기체보관용기.
- 소형 용기에 내부에 수소를 밀봉하는 포장 방법으로서,열에 녹는 재료를 사용하여, 수소가 충진될 공간 크기만한 부피를 가진 수소충전노즐을 둘러싸는 임시용기를 성형하는 임시용기 성형단계,수소 충전 공간만큼의 길이를 제외한 부분에 열압착밴드를 장착하고 임시용기의 내부의 공간에 있는 공기를 수소충전노즐을 통하여 뽑아낸 후, 수소를 대기압 이하로 충전하는 단계, 그리고수소충전노즐을 열압착밴드 끝까지 후퇴시키고, 열압착밴드에 열을 가하고 밴드를 조여서 임시용기 입구를 밀봉하는 단계를 포함하는 수소밀봉방법.
- 청구항 4에 있어서,상기 임시용기 성형단계에서, 상기 용기재료는, 설탕, 맥아당, 조청 등의 당류와, 전분, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 이소말트, 자일리톨 등의 탄수화물 시럽 혼합물과 폴리올(Polyols)의 혼합물, 등에서 하나 이상을 선택하고,젤라틴, 글리세린, 철(Ferrous fumarate), 비타민C, 비타민E,폴리페놀(Polyphenol), 카로틴(Carotene), 칼슘, 등에서 선택한 하나 이상의 첨가물을 옵션으로 첨가하여 매세큐트를 만들고, 이것을 주형틀에 넣어 성형하는 것이 특징인 수소밀봉방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 임시용기 성형단계에서,용기의 재료는 최소한 공기에 대한 기밀유지가 잘되고, 열량이 적고 열을 가하여 압착할 시에 열변형이 잘 되고, 유리전이온도는 수분함량이 3% 이상에서 38 oC 이상인 것을 선택하고,용기에 충전되는 수소가스의 순도는 99.999% 이상인 것이 특징인 수소밀봉방법
- 청구항 1에 있어서,상기 원통형의 캅셀 형태 용기는 물에는 녹으나 유기용매에는 녹지 않는 연질피막으로 조성된 용기인 것이 특징인 기체보관용기.
- 청구항 7에 있어서,상기 연질피막을 형성하는 재료는 일반젤라틴, 호박산 젤라틴, 글리세린, 전분, 가소제 또는 연화제로서 솔비톨, 솔비탄, 또는 솔바이트계열, 폴리글리시톨 시럽, 슈크로오스, 만니톨, 자일리톨, 말토오스, 환원맥아당 시럽, 말티톨, 폴리에틸렌글리콜 중에서 선택한 하나 또는 2이상의 혼합물로 조성되고, 정제수, 흑색산화철, 적색산화철 등에서 하나 이상을 선택하여 피막의 기제로 사용하는 것이 특징인 기체보관용기.
- 청구항 7에 있어서,상기 용기 내에는 수소가스가 70 ~ 97 체적%이고, 대두유, 홍화유, 정제어유, 정제가공유, 참기름, 고추씨유, 소맥배아유, 포도씨유, 올리브유, 채종유, 달맞이꽃종자유, 과일향오일, 중에서 선택한 하나 이상의 성분이 3 ~ 30 체적%인 것이 특징인 기체보관용기.
- 청구항 7에 있어서,상기 가스는 수소이고, 용기는 대기압의 압력변화를 고려하여 성형하고 냉각 건조한 피막의 두께는 0.7 ~ 1.0mm, 이음부의 두께는 0.6 ~ 0.95mm 그리고 복원된 노즐삽입구의 두께는 0.7 ~ 1.0mm인 것이 특징인 기체보관용기.
- 연질피막으로 된 기체보관용기에 수소가스를 충전하고 밀봉하는 방법으로서,연질피막의 내부에 유지를 넣고 밀봉한 연질피막 임시용기를 만드는 단계,임시용기에 수소충전노즐을 삽입하여 임시용기 내의 유지를 인출하고, 수소가스를 주입하는 단계,수소충전노즐을 용기의 밖으로 빼어내고, 수소충전노즐에 의하여 임시용기에 뚫린 노즐삽입구를 그라우팅물질로 밀봉하는 단계를 포함하는 수소가스충전방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 수소충전노즐은 주사바늘같이 끝이 뾰족한 것이고,임시용기 내의 유지를 인출할 때 유지를 3 ~ 30%를 남기는 것이 특징인 수소가스충전방법
- 장내 세균 군에 의하여 대장 내에서 수소가스를 생성하는 물질을 사탕에 대하여 30% ~ 70%되도록 사탕과 혼합하여 만든 수소생성사탕.
- 장내 세균 군에 의하여 대장 내에서 수소가스를 생성하는 물질:사탕을 (30~70):(70~30)으로 혼합하여 만든 사탕용기와,사탕용기 내부에 수소를 충전한 것이 특징인 수소생성사탕.
- 청구항 13 또는 14에 있어서,상기 수소가스를 생성하는 물질은,락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌 등에서 하나 이상을 선택하여 사용하는 것이 특징인 수소생성사탕.
- 수소생성사탕의 제조 방법으로서,혼합물을 원료로 하여 매세규트을 만드는 단계;락토오스, 락튤로오스, 라피노오스, 스타키오스, 버바스코오스, 커큐민, 캡사이신, 이눌린, 진저롤, 알리신, 부질, 글루테닌, 등에서 하나 이상을 선택하여 매세규트에 추가하는 단계;매세규트를 성형 또는 사출하는 사탕성형단계를 포함하는 수소생성사탕의 제조 방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 사탕성형단계에서 기체를 보관할 수 있도록 사탕용기를 성형하고, 사탕용기에 수소 가스를 충전시키고 밀봉하는 단계를 포함하는 수소생성사탕의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 원통형의 캅셀 형태 용기에는 의료용 가스인 수소가스, 일산화탄소, 일산화질소, 제논, 헬륨 중에서 하나를 선택하여 보관하는 것이 특징인 기체보관용기.
- 수소보관용기 또는 수소생성사탕을 포장하고 안전하게 운반 또는 보관하기 위하여, 물 또는 내화성 부동액을 담은 폴리에틸렌 물자켓들로 만들어지고, 섭씨 120도 이상으로 되면 녹아서 물 또는 내화성 부동액을 방출하도록 한 것이 특징인 수소생성사탕용기의 포장재료.
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